Question

某化学活动小组用稀盐酸对赤铁矿Fe₂O₃含量进行测定（杂质不与盐酸反应且不溶于水），得到一黄色残液．为防止直接排放造成环境污染，对其组成进一步进行探究．过滤该残液，取100g 滤液，向其中不断加入5%的氢氧化钠溶液，所得实验数据如下表：

加入氢氧化钠的溶液的质量/g	20	40	60	80	160	180
生成沉淀的质量/g	0	0	0.80	1.78	5.35	5.35

（1）通过对上述实验数据的分析，该滤液中含有的溶质是

 

（写化学式）．
（2）选择合理的数据，计算100g 滤液中溶质的质量（若有多种溶质，任选一种．结果精确到0.01g）．
可能用到的相对原子质量：H-1  O-16  Na-23  Cl-35.5  Fe-56．

Answer 1

分析：首先要分析数据的变化，找出参加反应的氢氧化钠和盐酸及氯化铁的关系．从数据可看出当加入氢氧化钠溶液的质量从60g到80g，生成沉淀0.98g，可求出生成0.8g沉淀所消耗氢氧化钠溶液的质量，进而求出滤液中盐酸的质量；
在分析沉淀的质量可知生成沉淀的最大质量为5.35g，可根据沉淀的质量求出滤液中氯化铁的质量．

解答：解：
（1）从表格数据中可看出向滤液中加入氢氧化钠溶液，开始没有沉淀，说明滤液中有盐酸，再加入氢氧化钠溶液有沉淀生成，说明有氯化铁存在．
故答案为：HCl  FeCl₃
（2）解一：
解：从数据可看出当加入氢氧化钠溶液的质量从60g到80g，生成沉淀0.98g，即20g氢氧化钠溶液和氯化铁溶液反应生成沉淀0.98g；
那么生成0.8g沉淀所消耗氢氧化钠溶液的质量为

0.8g×20g

0.98g

=16.3g，
所以当加入氢氧化钠溶液的质量从40g到60g时，和盐酸反应的氢氧化钠溶液的质量为20g-16.3g=3.7g
即滤液中盐酸共反应的氢氧化钠溶液的质量为40g+3.7g=43.7g
进而求出滤液中盐酸的质量；
设滤液中HCl 的质量为x．
NaOH+HCl═NaCl+H₂O
40        36.5
43.7g×5%  x

40

43.7g×5%

=

36.5

x

解之得：X=1.99g
 答：100g 滤液中溶质HCl的质量为1.99克． 
解二：
解：设滤液中FeCl₃ 的质量为y．
3NaOH+FeCl₃═3NaCl+Fe（OH）₃↓
      162.5         107
      Y             5.35 g

162.5

y

=

107

5.35g

解之得：Y≈8.13g
答：100g 滤液中溶质FeCl₃的质量为8.13克．

点评：解答本题的关键是要认真分析数据变化与反应的关系，当加入40g氢氧化钠溶液时，滤液中的盐酸并没有完全反应，因为从表格数据可发现当加入氢氧化钠溶液的质量从40g到60g时，生成沉淀0.8g，而当加入氢氧化钠溶液的质量从60g到80g，生成沉淀0.98g，质量大于0.8g．