《2025年阳光夺冠九年级化学下册》

四、计算题（共12分）
21.（12分）实验室有一瓶硫酸溶液，老师请小红同学设计方案测定该废液中硫酸的质量分数。小红同学先取一洁净小烧杯，称其质量为18.2 g，然后往其中倒入少量硫酸废液后称量，总质量为33.2 g；之后，将一枚质量为10.8 g的铁钉（已用砂纸打磨去除铁锈）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43.9 g。
请回答下列问题：
（1）写出上述反应的化学方程式____。
（2）反应中产生的气体的质量是____g。
（3）计算该废液中硫酸的质量分数（计算结果保留一位小数）。
（4）如果铁钉的铁锈未除净，对计算结果的影响是____（填“偏大”“偏小”或“无影响”），原因是____。

答案：
(1)Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
(2)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33.2g+10.8g−43.9g=0.1g
(3)解:设与铁反应的硫酸的质量为x。
小烧杯中稀硫酸废液的质量为33.2g−18.2g=15.0g
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
98　　　　　　　　2
x　　　　　　　0.1g
$\frac{98}{x}=\frac{2}{0.1g}$
x=4.9g
该废液中硫酸的质量分数为$\frac{4.9g}{15.0g}$×100%=32.7%。
答:废液中硫酸的质量分数是32.7%。
(4)偏小　铁锈消耗一部分硫酸，根据氢气求出的硫酸质量偏小，从而使计算出的硫酸的质量分数偏小