Question

【题目】实验室有一瓶硫酸溶液，老师请小红同学设计方案测定该废液中硫酸的质量分数．小红同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，将一枚质量为10.8g的铁钉（已用砂纸打磨去铁锈）放入该小烧杯中反应，待铁钉表面不再有气泡产生后，再次称量，总质量为43.9g．请回答下列问题：
（1）反应中产生的气体的质量是 ．
（2）计算该废液中硫酸的质量分数（写出计算过程，计算结果保留一位小数）．
（3）若铁钉的铁锈（主要成分为氧化铁）未除净，对计算结果的影响是（选“偏大”、“偏小”、“无影响”），所对应的反应方程式为 ．

Answer 1

【答案】
（1）0.1g
（2）解：设与铁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

Fe+H2SO4═FeSO4+	H2↑
98	2
x	0.1g

x=4.9g

该废液中硫酸的质量分数为： 100%=32.7%

答：废液中硫酸的质量分数是32.7%．

（3）偏小；Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O
【解析】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；（3）如果铁钉的铁锈未除净，则铁锈消耗一部分硫酸，氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，反应方程式为Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O；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：偏小；铁锈也能消耗一部分硫酸；Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O． （1）铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，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）根据铁钉的铁锈未除净，则铁锈消耗一部分硫酸进行解答．