Question

10．某校同學(xué)探究附近赤鐵礦中Fe₂O₃的純度．他們采集了20.0g樣品，加入稀鹽酸，其反應(yīng)為：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O，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(shí)驗(yàn)中的損耗）．
求：（1）赤鐵礦樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量是多少？其純度為多少？
（2）鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?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(xué)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．
（2）由氧化鐵的質(zhì)量根據(jù)氧化鐵與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計(jì)算出稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?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；
赤鐵礦石樣品中的Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 $\frac{16g}{20g}$×100%=80.0%；
（2）設(shè)消耗氯化氫的質(zhì)量是x；
Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3 H₂O
160   219
16g    x
$\frac{160}{16g}=\frac{219}{x}$
x=21.9g
稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)$\frac{21.9g}{184g}$×100%=11.9%
答：（1）赤鐵礦石樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量為16.0g，其純度為80.0%；
（2）稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)11.9%．

點(diǎn)評 這是一道常見的化學(xué)綜合計(jì)算題．解題的關(guān)鍵在于弄清化學(xué)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．