Question

实验室做完实验后，有一废液其主要成分为硫酸，老师请同学们设计方案测定该废液中硫酸的质量分数．（废液中其它成分不参加反应）．
方案一：小红同学先取一纯净小烧杯，称其质量为18.2g，然后往其中倒入少量硫酸废液后称量，总质量为33.2g，之后，将一枚质量为10.8g的铝片放入该小烧杯中反应，待铝片表面不再有气泡产生后，再次称量，总质量为43.9g．
方案二：小明向学先取一洁净小烧杯，称其质量为18.2g，然后往其中倒入少量硫酸废液后称量，总质量为33.2g，之后，将足量的硝酸钡溶液放入该小烧杯中反应，待溶液中不再产生沉淀时，过滤，称量得所得固体的质量为23.3克．
请同答下列问题；
（1）方案一中反应中产生的气体的质量是

 

．
（2）请计算小红同学测得的该废液中硫酸的质量分数（写出计算过程，结果保留一位小数）．
（3）根据小明同学的实验可求出混合物中硫酸质量比小红同学求出的硫酸质量

 

（填“偏大”，“偏小”，“等于”），可能的原因（不考虑称量错误的问题）是：

 

．

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算,有关溶质质量分数的简单计算

专题：溶质质量分数与化学方程式相结合的计算

分析：（1）铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，根据质量差可以求生成氢气的质量；
（2）根据氢气的质量求出硫酸中溶质的质量，从而求出废液中硫酸的质量分数即可；
（3）根据铝片的表面的氧化铝未除净，则氧化铝消耗一部分硫酸进行解答．

解答：解：（1）完全反应后，容器中的物质的质量差，就是生成氢气的质量，氢气的质量为：33.2g+10.8g-43.9g=0.1g；
故填：0.1g；
（2）设与铝反应的硫酸的质量为x，
烧杯中稀硫酸废液的质量为：33.2g-18.2g=15.0g
2Al+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂↑（1分）
     294                6
      x                0.1g
        

294

6

=

x

0.1g

解得：x=4.9g
该废液中硫酸的质量分数：

4.9g

15g

×100%=32.7%
答：该废液中硫酸的质量分数为32.7%；
（3）铝片表面有一层氧化铝，若铝片的表面的氧化铝未除净，则氧化铝消耗一部分硫酸，则小红根据氢气求出的硫酸质量就偏小，从而使计算出的硫酸的质量分数偏小；
故填：铝片表面有一层氧化铝，也能消耗一部分硫酸．

点评：本题主要考查化学方程式的书写和有关化学方程式的计算，难度较小．