Question

实验室中有一瓶稀硫酸溶液，小东同学欲测定该硫酸溶液中硫酸的质量分数．小东先取一洁净小烧杯，称其质量为18.2g，然后往其中倒入少量稀硫酸后称量，总质量为38.2g，然后将一枚质量为10.8g的铁钉（已用砂纸打磨除去表面的铁锈）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48.9g，请回答下列问题：
（1）反应中产生的气体的质量是______．
（2）计算该稀硫酸中硫酸的质量分数是多少？
（3）如果铁钉表面的铁锈未除净，对计算结果的影响是______（选填“偏大”、“偏小”、“无影响”），原因是______．

Answer 1

（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：38.2g+10.8g-48.9g=0.1g；故填：0.1g；
（2）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：38.2g-18.2g=20.0g
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
98 2
x0.1g

98

x

=

2

0.1g

x=4.9g
该废液中硫酸的质量分数为：

4.9g

20.0g

×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．
故填：偏小；铁锈也能消耗一部分硫酸．