Question

向20g赤鐵礦樣品中（樣品中雜質不溶于水，也不和酸反應）不斷加入稀鹽酸至固體量不再減少為止，共消耗稀鹽酸184g，測得剩余固體的質量為4g。請計算：

（1）赤鐵礦樣品中，氧化鐵的質量分數

  （2）最后所得溶液中溶質的質量分數

Answer 1

【答案】（1）樣品中氧化鐵的質量是20g -4 g= 16 g ………………………………  1分

      樣品中，氧化鐵的質量分數為×100%= 80%……………………  1分

（2）解：設所得溶液中溶質的質量為x。

Fe₂ O₃ + 6HCl===2 FeCl₃ + 3H₂O     ……………………………………… 1分

160                                             325

        16g             X      

            160       325

            16g        X

               X == 32.5g      …………………………………………………… 1分

   所得溶液的質量為：184 g + 20 g - 4 g=200 g   …………………………… 1分

所得溶液中溶質的質量分數為=16.25%   …………………………1分

       答：略。（單位和百分號都不在扣分范圍內）

【解析】（1）由題意可知，剩余的4g固體為礦石中雜質的質量，則可知20g赤鐵礦石中含氧化鐵的質量為20g-4g=16g，赤鐵礦中氧化鐵的質量分數=×100%= 80%。

（2）由發生的反應可知，反應后所得溶液為生成的氯化鐵的溶液，即本題要求反應后所得的氯化鐵溶液的溶質質量分數。要想求解本題，需知道反應后溶液的質量和溶液中的溶質FeCl₃的質量。溶液質量可根據質量守恒定律求得，即所得溶液質量為參加反應的氧化鐵的質量與加入的稀鹽酸的質量之和：20g-4g+184g=200g。而FeCl₃的質量需根據化學方程式計算進行求解，計算時的已知量是參加反應的氧化鐵的質量，設生成的氯化鐵質量為x，據此根據化學方程式中各物質的質量比關系，列出比例式并求出x,最后根據溶質質量分數計算公式解答本題。