Question

10．某校同学探究附近赤铁矿中Fe₂O₃的纯度．他们采集了20.0g样品，加入稀盐酸，其反应为：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O，完全反应后，共用去稀盐酸184.0g，过滤得到滤渣4.0g．（假设杂质既不溶于酸，也不溶于水；不考虑实验中的损耗）．
求：（1）赤铁矿样品中Fe₂O₃的质量是多少？其纯度为多少？
（2）盐酸的溶质质量分数是多少？

Answer 1

分析 （1）由题意可知赤铁矿石中的杂质既不容易酸，也不溶于水，而且该题目中涉及的化学反应也不会生成沉淀，所以滤渣的质量就是赤铁矿石中杂质的质量．那么样品中Fe₂O₃的质量=用样品的质量-杂质的质量．
（2）由氧化铁的质量根据氧化铁与稀盐酸反应的化学方程式可以计算出稀盐酸中溶质的质量分数．

解答 解：（1）依据题意可知，赤铁矿中氧化铁的质量为：20.0g-4.0g=16.0g；
赤铁矿石样品中的Fe₂O₃的质量分数为 $\frac{16g}{20g}$×100%=80.0%；
（2）设消耗氯化氢的质量是x；
Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3 H₂O
160   219
16g    x
$\frac{160}{16g}=\frac{219}{x}$
x=21.9g
稀盐酸的溶质质量分数$\frac{21.9g}{184g}$×100%=11.9%
答：（1）赤铁矿石样品中Fe₂O₃的质量为16.0g，其纯度为80.0%；
（2）稀盐酸的溶质质量分数11.9%．

点评 这是一道常见的化学综合计算题．解题的关键在于弄清化学反应中反应物、生成物之间的关系，同时要弄清杂质在反应中存在于什么地方．