Question

某校同學探究附近赤鐵礦中Fe₂0₃的純度．他們采集了20.0g樣品，加入稀鹽酸，其反應(yīng)為：Fe₂0₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂0，完全反應(yīng)后，共用去稀鹽酸184.0g，過濾得到濾渣4.0g．（假設(shè)雜質(zhì)既不溶于酸，也不溶于水；不考慮實驗中的損耗）．求：
（1）赤鐵礦樣品中Fe₂0₃的質(zhì)量是多少？其純度為多少？
（2）反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是多少？

Answer 1

分析：（1）、由題意可知赤鐵礦石中的雜質(zhì)既不容易酸，也不溶于水，而且該題目中涉及的化學反應(yīng)也不會生成沉淀，所以濾渣的質(zhì)量就是赤鐵礦石中雜質(zhì)的質(zhì)量．那么樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量=用樣品的質(zhì)量-雜質(zhì)的質(zhì)量．
     其純度=

樣品中氧化鐵的質(zhì)量

樣品的質(zhì)量

×100%
（2）、反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=

反應(yīng)后溶質(zhì)的質(zhì)量

反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量

×100%．根據(jù)題意，反應(yīng)后溶質(zhì)是FeCl₃，可以根據(jù)化學方程是求出其質(zhì)量．反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量=反應(yīng)前所以物質(zhì)的質(zhì)量-雜質(zhì)的質(zhì)量．即可求出反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

解答：解：（1）依據(jù)題意可知，赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量為：20.0g-4.0g=16.0g
赤鐵礦中氧化鐵的純度是

16.0g

20.0g

×100%=80.0% 
（2）設(shè)反應(yīng)后生成FeCl₃的質(zhì)量為x      
Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3 H₂O
160          325
16.0g         x

160

16.0g

=

325

x

    
x=

325×16.0g

160x

=32.5g   
反應(yīng)后所得FeCl₃溶液的質(zhì)量為：20.0g+184.0g-4.0g=200.0g  
反應(yīng)后所得FeCl₃溶液的質(zhì)量分數(shù)為：

32.5g

200.0g

×100%=16.25%  
答：（1）、赤鐵礦石樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量為16.0g，其純度為80.0%
    （2）、反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為16.25%

點評：這是一道常見的化學綜合計算題．解題的關(guān)鍵在于弄清化學反應(yīng)中反應(yīng)物、生成物之間的關(guān)系，同時要弄清雜質(zhì)在反應(yīng)中存在于什么地方．第二問中關(guān)于反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)的計算，關(guān)鍵是要弄清反應(yīng)后溶液是什么溶液．一般來說，可根據(jù)化學方程式求溶質(zhì)的質(zhì)量，溶液的質(zhì)量可根據(jù)公式：“反應(yīng)后溶液的質(zhì)量=反應(yīng)前加入的所有物質(zhì)質(zhì)量之和-雜質(zhì)的質(zhì)量-氣體的質(zhì)量-沉淀的質(zhì)量”來求出．