Question

某校同学探究附近赤铁矿中Fe₂0₃的纯度．他们采集了20.0g样品，加入稀盐酸，其反应为：Fe₂0₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂0，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Fe₂0₃的质量是多少？其纯度为多少？
（2）反应后所得溶液中溶质的质量分数是多少？

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．
     其纯度=

样品中氧化铁的质量

样品的质量

×100%
（2）、反应后所得溶液中溶质的质量分数=

反应后溶质的质量

反应后所得溶液的质量

×100%．根据题意，反应后溶质是FeCl₃，可以根据化学方程是求出其质量．反应后所得溶液的质量=反应前所以物质的质量-杂质的质量．即可求出反应后溶液中溶质的质量分数．

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
赤铁矿中氧化铁的纯度是

16.0g

20.0g

×100%=80.0% 
（2）设反应后生成FeCl₃的质量为x      
Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3 H₂O
160          325
16.0g         x

160

16.0g

=

325

x

    
x=

325×16.0g

160x

=32.5g   
反应后所得FeCl₃溶液的质量为：20.0g+184.0g-4.0g=200.0g  
反应后所得FeCl₃溶液的质量分数为：

32.5g

200.0g

×100%=16.25%  
答：（1）、赤铁矿石样品中Fe₂O₃的质量为16.0g，其纯度为80.0%
    （2）、反应后所得溶液中溶质的质量分数为16.25%

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．第二问中关于反应后溶液中溶质的质量分数的计算，关键是要弄清反应后溶液是什么溶液．一般来说，可根据化学方程式求溶质的质量，溶液的质量可根据公式：“反应后溶液的质量=反应前加入的所有物质质量之和-杂质的质量-气体的质量-沉淀的质量”来求出．