Question

	张楠	小岗
加入氧化铁的质量	m	m
加入稀硫酸的质量	100g	100g
实验现象和结论	溶液为黄色，溶液为酸性	溶液为黄色，溶液为酸性
加入20%的氢氧化钠溶液质量	40g	100g
实验现象和结论	溶液为黄色，溶液为酸性	产生红褐色沉淀，溶液为中性

若溶液损失忽略不计，假设硫酸铁溶液为中性，请回答下列问题：
（1）写出张楠实验中发生反应的化学方程式：

 

；
（2）张楠实验后所得溶液中溶质的化学式为

 

；
（3）根据已知条件列出求解小岗实验产生沉淀的质量（x）的比列式为

 

；
（4）每次实验中加入氧化铁的质量（m）为

 

；
（5）若将小岗实验后的滤液蒸发掉55.3g水（蒸发过程中没有晶体析出），测得溶液中溶质的质量分数为

 

；
（6）若用溶质质量分数为98%的浓硫酸配置实验中所需的稀硫酸，则需要加水的质量为

 

．

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算,有关溶质质量分数的简单计算

专题：溶质质量分数与化学方程式相结合的计算

分析：（1）根据实验的过程分析发生的反应，写出反应的化学方程；
（2）根据反应的现象和结论，分析溶液中的溶质，写出化学式；
（3）根据与硫酸铁反应的氢氧化钠的质量求出生成的氢氧化铁的质量；
（4）根据硫酸铁的质量求出加入的氧化铁的质量；
（5）根据溶质的质量分数计算得溶液中溶质的质量分数；
（6）根据稀释前后溶质质量不变分析解答．

解答：解：
（1）由实验的过程可知，张南实验中发生反应的化学方程式：Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O，H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O．
（2）由实验的现象和结论可知溶液为黄色，溶液为中性，说明了硫酸和氢氧化钠没有剩余，由上述发生的反应可知，溶液中的溶质是：Fe₂（SO₄）₃，Na₂SO₄；
（3）由张南实验可质，与硫酸铁反应的氢氧化钠的质量为：（100g-40g）×20%=12g
设小岗实验产生沉淀的质量为x，反应的硫酸铁的质量为y，生成的硫酸钠的质量为z
Fe₂（SO₄）₃+6NaOH═2Fe（OH）₃↓+3Na₂SO₄
400        240     214         426
y          12g    x             z
小岗实验产生沉淀的质量（x）的比例式为：

240

12g

=

214

x

解得x=10.7g

400

y

=

240

12g

解得  y=20g

240

12g

=

426

z

解得 z=6.8g
（4）设加入的氧化铁的质量为m，与氧化铁反应的稀硫酸中溶质质量为w
Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
160    294      400
m       w      20g

160

m

=

400

20g

  解得：m=8g

294

w

=

400

20g

  解得：w=14.7g

（5）将滤液蒸发掉55.3g水（蒸发过程中没有晶体析出），则得溶液中溶质的质量分数为：

6.8g

8g+100g+100g-10.7g-55.3g

×100%=25%；
（6）由张南实验可质，与100g稀硫酸反应的氢氧化钠的质量为：40g×20%=8g
设100g稀硫酸中溶质质量为n
H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O
98    80
n      8g

98

n

=

80

8g

n=9.8g
需要98%的浓硫酸的质量为

14.7g+9.8g

98%

=25g
则需要加水的质量为100g-25g=175g
故答案为：
（1）Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O；  
（2）Fe₂（SO₄）₃；Na₂SO₄； 
（3）

240

12g

=

214

x

（4）8g；
（5）25%；
（6）175g

点评：本题难度很大，即考查了化学方程式的书写，有考查了根据化学方程式的计算、反应后溶液中溶质质量分数的计算、稀释问题等，需逐步分析细心解答．