Question

某校兴趣小组探究学校附近赤铁矿中Fe₂O₃的纯度．他们采集了80g矿样，粉碎后均分成四等份，分别置于四个烧杯中，然后分别向四个烧杯中加入同一浓度的稀硫酸，加入硫酸的质量与反应后剩余固体质量如下表所示．（假设矿石中的杂质既不和稀硫酸反应，也不溶于水）

	实验1	实验2	实验3	实验4
加稀硫酸质量	150g	240g	330g	400g
剩余固体质量	12g	7.2g	4g	4g

求：
（1）该矿样中Fe₂O₃的质量分数．
（2）所用稀硫酸的溶质质量分数．

Answer 1

分析：根据表中数据分析解答，四次实验中矿石质量相等，硫酸的质量不等，由实验1、2对比可知实验1中150g稀硫酸与8g氧化铁完全反应，实验3比实验2酸的质量增加，固体质量又减少，说明实验2中硫酸完全反应，实验4增加硫酸的质量，但固体质量不再减少，说明这4g固体中没有氧化铁了．

解答：解：（1）由实验3、4可知剩余固体4g是杂质的质量，不能与稀硫酸反应，所以氧化铁的质量分数为

20g-4g

20g

×100%=80%
（2）四次实验中固体质量相等都是20g，酸的质量不等，由实验1、2对比可知，实验2稀硫酸质量增加，固体质量减少，故实验1中150g稀硫酸与20g-12g=8g氧化铁完全反应，设：稀硫酸的溶质质量分数为x
Fe₂O₃ +3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
160        3×98
（20g-12g）150g?x

160

8g

=

3×98

150g×x

x=9.8%
答：（1）该矿样中Fe₂O₃的质量分数为80%；
（2）所用稀硫酸的溶质质量分数为9.8%．

点评：数据处理型计算题关健是分析每一次实验中哪种物质过量或完全反应，分析出哪次实验是恰好完全反应．