Question

18．實(shí)驗(yàn)室有一瓶含有硫酸的廢液，老師請(qǐng)小紅同學(xué)設(shè)計(jì)方案測(cè)定該廢液中硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．小紅同學(xué)先取一潔凈小燒杯，稱其質(zhì)量為16.2g，然后往其中倒入少量硫酸廢液后稱量，總質(zhì)量為56.2g，之后，將一枚質(zhì)量為10.8g的鐵釘（已用砂紙打磨去掉鐵銹）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66.8g．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）寫(xiě)出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．
（2）反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體的質(zhì)量是0.2 g．
（3）計(jì)算該廢液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程，計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）．
（4）如果鐵釘?shù)蔫F銹未除凈，對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響是偏小 （選填“偏大”、“偏小”、“無(wú)影響”），原因是硫酸與鐵銹反應(yīng)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）利用質(zhì)量差可以求生成氫氣的質(zhì)量；
（3）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?jǐn)?shù)即可．
（4）根據(jù)硫酸與鐵銹的反應(yīng)分析對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響．

解答 解：（1）鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；
（2）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：56.2g+10.8g-66.8g=0.2g；
（3）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：56.2g-16.2g=40g
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
    98          2
    x          0.2g
$\frac{98}{x}=\frac{2}{0.2g}$
x=9.8g
該廢液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{9.8g}{40g}×$100%=24.5%
（4）由于硫酸與鐵銹的反應(yīng)，如果鐵釘?shù)蔫F銹未除凈，對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響是偏�。�
故答為：（1）Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；（2）0.2； （3）該廢液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是24.5%；（4）偏小，硫酸與鐵銹反應(yīng)．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算，難度較小．根據(jù)質(zhì)量的變化求出生成氫氣的質(zhì)量是進(jìn)行有關(guān)計(jì)算的基礎(chǔ)．