Question

有一种部分锈蚀的生铁样品，其成分是Fe、Fe₂O₃和C，课外小组的同学将100g稀盐酸分5次加到7.4g样品中（已知C不与稀盐酸反应，也不溶于水），充分反应后过滤、烘干得到滤渣0.2g，并将相关数据绘制如图．请计算：
（1）样品中铁的质量______g
（2）所用稀盐酸中溶质的质量分数．（计算结果保留到0.1%）
（3）反应后所得溶液中FeCl₂的质量分数．（计算结果保留到0.1%）

Answer 1

（1）设样品中铁的质量为X，生成的FeCl₂ 质量为Y，所消耗的盐酸的溶质的质量为Z；由图示可知铁与稀盐酸反应生成氢气0.2g，根据题意得：
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56   73   127   2
X    Z     Y   0.2g
 

56

x

=

73

z

=

127

y

=

2

0.2g

  
X=5.6g        
Y=12.7g     
Z=7.3g
（2）根据（1）所求铁与稀盐酸完全反应所用的盐酸溶液溶质的质量为7.3克，由据图示得铁与稀盐酸完全反应所用的盐酸溶液质量为80克，则：
所用稀盐酸中溶质的质量分数=

盐酸溶质的质量

盐酸溶液的质量

×100%=

7.3g

80g

×100%≈9.1%
（3）反应后溶液的总质量=100+7.4-0.2-0.2=107克；由（1）解得可知生成的FeCl₂为12.7克，则反应后所得溶液中FeCl₂的质量分数=

氯化亚铁的质量

反应后溶液的总质量

×100%=

12.7g

107g

×100%≈11.9%
答：（1）样品中铁的质量 5.6g；（2）所用稀盐酸中溶质的质量分数9.1%；（3）反应后所得溶液中FeCl₂的质量分数11.9%．