Question

张南同学想测定赤铁矿中氧化铁的质量分数，请回答有关问题．
测定方法如下：（假设赤铁矿中杂质不溶于水也不与酸反应）．

（1）配制硫酸．
①配制200g 19.6%的稀硫酸，需要标签上标注的浓硫酸的体积是______；（结果保留整数）
②上述实验过程中出现操作的错误是______．
（2）将赤铁矿粉末与稀硫酸混合，反应的化学方程式是______
（3）取20g的赤铁矿粉与150g 19.6%的稀硫酸恰好完全反应，求解生成硫酸铁质量（X）的比例式为______；
（4）此赤铁矿中氧化铁的质量分数为______；
（5）向反应后所得溶液中加入34g水，则所得溶液溶质的质量分数是______．

Answer 1

解：（1）①设需要标签上标注的浓硫酸的体积是x
x?1.6g/cm³×94.2%=200g×19.6%
解得：x=26mL
②在稀释浓硫酸时应该将浓硫酸慢慢注入水中并不断搅拌，分析图中的过程可以知道图中的错误为先加入浓硫酸后加入水；
（2）赤铁矿中的主要成分为氧化铁，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，该反应的化学方程式为：Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
（3）150g19.6%的稀硫酸中含有硫酸的质量为：150g×19.6%=29.4g
设生成硫酸铁的质量为y，
Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
160 294 400
z 29.4g y
=
解得：y=40g
（4）设赤铁矿中氧化铁的质量为z
Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
160 294
z 29.4g
=
解得：z=16g
赤铁矿中氧化铁的质量分数为：×100%=80%
（5）向反应后所得溶液中加入34g水，则所得溶液溶质的质量分数是：×100%=20%
故答案为：（1）26mL；
②先加入浓硫酸后加入水；
（2）Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
（3）=；
（4）80%；
（5）20%．
分析：（1）①根据稀释前后溶液中溶质的质量不变结合密度公式可以完成解答；
②根据浓硫酸的稀释的方法进行解答；
（2）赤铁矿中的主要成分为氧化铁，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水可以据此写出该反应的化学方程式；
（3）根据氧化铁和稀硫酸反应的化学方程式结合它们的相对分子质量可以列出比例式；
（4）根据反应的化学方程式可以计算出氧化铁的质量，进而计算出氧化铁的质量分数；
（5）反应后得到的溶液为硫酸铁的溶液，可以根据溶液中溶质的质量分数的计算方法进行解答．
点评：该考点的命题方向主要是通过创设相关问题情景或图表信息等，来考查学生对根据化学反应方程式的计算步骤和格式的理解和掌握情况；以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力．