Question

5．实验室有一瓶硫酸溶液，老师请小红同学通过实验测定该废液中硫酸的质量分数，小红同学取一洁净小烧杯并称其质量，向其中倒入少量硫酸废液后继续称量，然后将一枚称量过的铁钉（已用砂纸除去铁锈）放入烧杯中，充分反应后铁钉剩余，再次称量，记录数据如下：

物品	烧杯	烧杯+硫酸废液	铁钉	反应前后质量
质量/g	43.2	63.2	30.8	73.9

请回答下列问题：
（1）反应产生的气体的质量：0.1g；
（2）金属废液中硫酸的溶质质量分数；
（3）如果铁钉的铁锈未除净，对判定结果的影响是偏小（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．

Answer 1

分析 （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

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：63.2g+30.8g-73.9g=0.1g；
（2）解：设参加反应硫酸的质量为x
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
    98          2
    X          0.1g
$\frac{98}{X}=\frac{2}{0.1g}$
X=4.9g
硫酸的质量分数为$\frac{4.9g}{63.2g-43.2g}$×100%=24.5%
答：废液中硫酸的质量分数是24.5%．
（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．
答案：（1）0.1g；
（2）24.5%；
（3）偏小．

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，书写化学方程式时要注意四步，一是反应物和生成物的化学式要正确，二是遵循质量守恒定律，三是写上必要的条件，四是看是否有“↑”或“↓”．