Question

實驗室有一瓶硫酸廢液，老師請小紅同學設計方案測定該廢液中硫酸的質量分數．小紅同學先取一純凈小燒杯，稱其質量為18.2g，然后往其中倒入少量硫酸廢液后稱量，總質量為33.2g，之后，將一枚質量為10.8g的鐵釘（已用砂紙砂去鐵銹）放入該小燒杯中反應，待鐵釘表面不再有氣泡產生后，再次稱量，總質量為43.9g．請回答下列問題：
（1）反應中產生的氣體的質量是                。
（2）計算該廢液中硫酸的質量分數（寫出計算過程，計算結果保留一位小數）．
（3）如果鐵釘的鐵銹未除凈，對（2）計算結果的影響是             （選填“偏大”、“偏小”、“無影響”），原因是                                         。

Answer 1

（1）0.1g  （2）32.7%.  （3）偏小；鐵銹也能消耗一部分硫酸。

解析試題分析：（1）鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，完全反應后，容器中的物質的質量差，就是生成氫氣的質量，氫氣的質量為：33.2g+10.8g-43.9g=0.1g；故填：0.1g；
（2） 設與鐵反應的硫酸的質量為x，
燒杯中稀硫酸廢液的質量為：33.2g-18.2g=15.0g
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
98        2
x        0.1g
＝
X=4.9g
該廢液中硫酸的質量分數為：×100%=32.7%
答：廢液中硫酸的質量分數是32.7%．
（3）如果鐵釘的鐵銹未除凈，則鐵銹消耗一部分硫酸，氧化鐵和硫酸反應生成硫酸鐵和水，反應方程式為Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；根據氫氣求出的硫酸質量就偏小，從而使計算出的硫酸的質量分數偏小．故填：偏小；鐵銹也能消耗一部分硫酸。
考點：根據化學反應方程式的計算；有關溶質質量分數的簡單計算；書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式