Question

有一種部分銹蝕的生鐵樣品，其成分是Fe、Fe₂O₃和C，課外小組的同學(xué)將100g稀鹽酸分5次加到7.4g樣品中（已知C不與稀鹽酸反應(yīng)，也不溶于水），充分反應(yīng)后過濾、烘干得到濾渣0.2g，并將相關(guān)數(shù)據(jù)繪制如圖．請計算：
（1）樣品中鐵的質(zhì)量______g
（2）所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．（計算結(jié)果保留到0.1%）
（3）反應(yīng)后所得溶液中FeCl₂的質(zhì)量分數(shù)．（計算結(jié)果保留到0.1%）

Answer 1

（1）設(shè)樣品中鐵的質(zhì)量為X，生成的FeCl₂ 質(zhì)量為Y，所消耗的鹽酸的溶質(zhì)的質(zhì)量為Z；由圖示可知鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣0.2g，根據(jù)題意得：
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56   73   127   2
X    Z     Y   0.2g
 

56

x

=

73

z

=

127

y

=

2

0.2g

  
X=5.6g        
Y=12.7g     
Z=7.3g
（2）根據(jù)（1）所求鐵與稀鹽酸完全反應(yīng)所用的鹽酸溶液溶質(zhì)的質(zhì)量為7.3克，由據(jù)圖示得鐵與稀鹽酸完全反應(yīng)所用的鹽酸溶液質(zhì)量為80克，則：
所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=

鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量

鹽酸溶液的質(zhì)量

×100%=

7.3g

80g

×100%≈9.1%
（3）反應(yīng)后溶液的總質(zhì)量=100+7.4-0.2-0.2=107克；由（1）解得可知生成的FeCl₂為12.7克，則反應(yīng)后所得溶液中FeCl₂的質(zhì)量分數(shù)=

氯化亞鐵的質(zhì)量

反應(yīng)后溶液的總質(zhì)量

×100%=

12.7g

107g

×100%≈11.9%
答：（1）樣品中鐵的質(zhì)量 5.6g；（2）所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)9.1%；（3）反應(yīng)后所得溶液中FeCl₂的質(zhì)量分數(shù)11.9%．