Question

某校同學探究附近赤鐵礦中Fe₂O₃的純度．他們采集了20g樣品，加入稀鹽酸，恰好完全反應，共用去稀鹽酸309g過濾得到濾渣4g．（假設雜質既不溶于水，也不溶于酸；不考慮實驗中的損耗）．計算：
（1）Fe₂O₃在赤鐵礦樣品中的質量分數為什么？
（2）反應后所得溶液中溶質的質量分數是多少？

Answer 1

【答案】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可由20.0g-4.0g=16.0g．
解答：解：（1）赤鐵礦樣品中Fe₂O₃的質量=20.0g-4.0g=16.0g；
赤鐵礦樣品中Fe₂O₃的質量分數（純度）=×100%=80%．
（2）設反應后生成氯化鐵的質量為x
Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O
160        325
16.0g       x

解之得 x=32.5g
反應后所得溶液質量=20.0g+309g-4 g=325g
反應后所得溶液中溶質的質量分數=×100%=10%
答：（1）Fe₂O₃在赤鐵礦樣品中的質量分數為80%；
（2）反應后所得溶液中溶質的質量分數為10%
點評：反應后溶液質量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