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

0.1g；設與鐵反應的硫酸的質量為x
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%；
偏小；鐵銹也能消耗一部分硫酸。 

試題分析：鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，鐵銹和稀硫酸反應生成硫酸鐵和水；根據質量差可以求生成氫氣的質量：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；設與鐵反應的硫酸的質量為x，結合化學方程式求得硫酸的質量； 小燒杯中稀硫酸廢液的質量為：33.2g﹣18.2g=15.0g，再用溶質質量分數計算公式即可求得；如果鐵釘的鐵銹未除凈，則鐵銹消耗一部分硫酸，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。