Question

实验室有一瓶硫酸废液，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的铁钉（已用砂纸砂去铁锈）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）如果铁钉的铁锈未除净，对（2）计算结果的影响是             （选填“偏大”、“偏小”、“无影响”），原因是                                         。

Answer 1

0.1g；设与铁反应的硫酸的质量为x
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%；
偏小；铁锈也能消耗一部分硫酸。 

试题分析：铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铁锈和稀硫酸反应生成硫酸铁和水；根据质量差可以求生成氢气的质量：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；设与铁反应的硫酸的质量为x，结合化学方程式求得硫酸的质量； 小烧杯中稀硫酸废液的质量为：33.2g﹣18.2g=15.0g，再用溶质质量分数计算公式即可求得；如果铁钉的铁锈未除净，则铁锈消耗一部分硫酸，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。