Question

實驗室中有一瓶稀硫酸溶液，小東同學欲測定該硫酸溶液中硫酸的質量分數．小東先取一潔凈小燒杯，稱其質量為18.2g，然后往其中倒入少量稀硫酸后稱量，總質量為38.2g，然后將一枚質量為10.8g的鐵釘（已用砂紙打磨除去表面的鐵銹）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48.9g，請回答下列問題：
（1）反應中產生的氣體的質量是______．
（2）計算該稀硫酸中硫酸的質量分數是多少？
（3）如果鐵釘表面的鐵銹未除凈，對計算結果的影響是______（選填“偏大”、“偏小”、“無影響”），原因是______．

Answer 1

（1）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：38.2g+10.8g-48.9g=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：38.2g-18.2g=20.0g
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
98 2
x0.1g

98

x

=

2

0.1g

x=4.9g
該廢液中硫酸的質量分數為：

4.9g

20.0g

×100%=24.5%
答：廢液中硫酸的質量分數是24.5%；
（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．