Question

高速電氣化鐵路的建設需要大量的鐵礦石．某化學興趣小組取得鐵路建設所用的赤鐵礦石樣品（含Fe₂O₃和雜質，雜質不溶于水且不參加化學反應）20g，將其置于燒杯中，向其中加入84g稀鹽酸，反應原理為：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O，二者恰好反應，反應后過濾，得到濾渣4g．
求：（1）赤鐵礦石中Fe₂O₃的質量分數；
（2）濾液中溶質的質量分數．

Answer 1

分析：赤鐵礦與鹽酸混合，鐵礦中氧化鐵和鹽酸反應，得到氯化鐵溶液，鐵礦中雜質既不溶酸，也不溶于水，形成濾渣．所以，鐵礦中氧化鐵的質量為20g-4g=16g，利用氧化鐵的質量求出生成的氯化鐵的質量進而求出所得濾液中溶質的質量分數即可．

解答：解：（1）赤鐵礦樣品中Fe₂O₃的質量=20g-4g=16g；
赤鐵礦樣品中Fe₂O₃的質量分數=

16g

20g

×100%=80%．
（2）設反應后生成氯化鐵的質量為x
Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O
160         325
16g          x

160

16g

=

325

x

解得：x=32.5g
濾液中溶質的質量分數

32.5g

84g+16g

×100%=32.5%
答：（1）赤鐵礦石中Fe₂O₃的質量分數為80%；
（2）濾液中溶質的質量分數為32.5%．

點評：求反應后所得溶液的質量的計算是初中化學計算的一個重點內容，其方法一般是：所加入的所有物質的質量總和-生成氣體的質量-生成沉淀的質量．該題反應后溶液質量也可根據質量守恒進行計算：反應后溶液質量=赤鐵礦質量+稀鹽酸質量-濾渣質量．