Question

【题目】现有赤铁矿样品20g，为了测定其中氧化铁的含量，同学们在实验案找到一瓶未知浓度的稀盐酸和溶质质量分数16%的氢氧化钠溶液，实验过程如图所示，请回答问题：

（1）写出赤铁矿与稀盐酸发生反应的化学方程式_____。

（2）该赤铁矿石中氧化铁的含量为_____。

（3）根据已知条件列出参加反应的氯化铁质量（x）的比例式_____。

（4）若向最终所得滤液中加入2.7g水，则所得不饱和溶液的溶质质量分数为_____。

（5）若用溶质质量分数为36.5%的浓盐酸配制实验所需稀盐酸，则需要浓盐酸和水的质量比为_____。

（6）若用20t上述赤铁矿石炼铁，假设矿石的利用率为84%，则可制得含杂质4%的生铁质量为_____t。

Answer 1

【答案】Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O 80% 其他合理也可 11.7% 2：3 9.8

【解析】

解：25g16%的氢氧化钠溶液无明显现象，而100g16%的氢氧化钠溶液开始无明显现象，一段时间后开始产生红褐色沉淀的质量为10.7g，即生成的氢氧化钠的质量为10.7，可知开始得到的滤液中有剩余的HCl．由于以上数据是来自一半溶液，所以当全部溶液时应该对应200g16%的氢氧化钠溶液反应生成21.4g氢氧化铁沉淀。

设铁矿石中氧化铁的质量分数为y，生成的氯化铁的质量为x

Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O

FeCl3+3NaOH＝Fe（OH）3↓+3NaCl

可得关系式为：

x＝32.5g

y＝80%

由于最后得到的溶液对应的是一半的滤液，所以消耗的盐酸的质量是一半。

设生成的氯化钠的质量为a，消耗的盐酸中溶液质量分数为b

HCl中的氯元素最终和氢氧化钠中的钠元素结合，可得关系式为

a＝23.4g

b＝14.6%

用溶质质量分数为36.5%的浓盐酸配制实验所需稀盐酸，则需要浓盐酸，需要的水的质量为200g﹣80g＝120g，

浓盐酸和水的质量比为80：120＝2：3。

最终所得滤液中加入2.7g水，则所得不饱和溶液的溶质质量分数为

用20t上述赤铁矿石炼铁，假设矿石的利用率为84%，设可制得含杂质4%的生铁质量为z

z＝9.8t