Question

12．實驗室有一瓶硫酸溶液，老師請小紅同學設(shè)計方案測定該廢液中硫酸的質(zhì)量分數(shù)．小紅同學先取一潔凈小燒杯，稱其質(zhì)量為18.2g，然后往其中倒入少量硫酸廢液后稱量，總質(zhì)量為33.2g，之后，將一枚質(zhì)量為10.8g的鐵釘（已用砂紙打磨去鐵銹）放入該小燒杯中反應(yīng)，待鐵釘表面不再有氣泡產(chǎn)生后，再次稱量，總質(zhì)量為43.9g．請回答下列問題：
（1）反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體的質(zhì)量是0.1g．
（2）計算該廢液中硫酸的質(zhì)量分數(shù)（寫出計算過程，計算結(jié)果保留一位小數(shù)）．
（3）若鐵釘?shù)蔫F銹（主要成分為氧化鐵）未除凈，對計算結(jié)果的影響是偏�。ㄟx“偏大”、“偏小”、“無影響”），所對應(yīng)的反應(yīng)方程式為Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．

Answer 1

分析 （1）鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，根據(jù)質(zhì)量差可以求生成氫氣的質(zhì)量；
（2）根據(jù)氫氣的質(zhì)量求出硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量，從而求出廢液中硫酸的質(zhì)量分數(shù)即可；
（3）根據(jù)鐵釘?shù)蔫F銹未除凈，則鐵銹消耗一部分硫酸進行解答．

解答 解：（1）完全反應(yīng)后，容器中的物質(zhì)的質(zhì)量差，就是生成氫氣的質(zhì)量，氫氣的質(zhì)量為：33.2g+10.8g-43.9g=0.1g；故填：0.1g；
（2 ） 設(shè)與鐵反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量為x，
燒杯中稀硫酸廢液的質(zhì)量為：33.2g-18.2g=15.0g
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
       98                  2
        x                  0.1g
$\frac{98}{2}=\frac{x}{0.1g}$
x=4.9g
該廢液中硫酸的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{4.9g}{15g}×$100%=32.7%
答：廢液中硫酸的質(zhì)量分數(shù)是32.7%．
（3）如果鐵釘?shù)蔫F銹未除凈，則鐵銹消耗一部分硫酸，氧化鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，反應(yīng)方程式為Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；根據(jù)氫氣求出的硫酸質(zhì)量就偏小，從而使計算出的硫酸的質(zhì)量分數(shù)偏小．
故填：偏��；鐵銹也能消耗一部分硫酸；Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．

點評 本題主要考查化學方程式的書寫和有關(guān)化學方程式的計算，難度較小，書寫化學方程式時要注意四步，一是反應(yīng)物和生成物的化學式要正確，二是遵循質(zhì)量守恒定律，三是寫上必要的條件，四是看是否有“↑”或“↓”．