Question

某工业盐酸因含Fe³⁺而呈黄色（不再含其他杂质），为了测定其组成含量，取这种工业盐酸20g，向其中加溶质质量分数为40%的NaOH溶液，其生成Fe（OH）₃，沉淀的质量（m）与滴加NaOH溶液的质量（x）的关系如图所示．
（1）若所取的这种工业盐酸中Cl^-的个数为n₁，H⁺的个数为n₂，Fe³⁺的个数为n₃，请写出n₁，n₂，n₃之间存在的等式关系：______
（2）写出滴加NaOH溶液的过程中先后发生反应的化学方程式：______
（3）M点对应的溶液质量为______g（保留二位小数），其中所含的溶质是______．
（4）求这种工业盐酸中HCl的质量分数． （保留一位小数）

Answer 1

解：（1）在溶液中正负电荷的代数和为零，由于一个H⁺带一个单位的正电荷，H⁺的个数为n₂则带了n₂个正电荷，由于一个Fe³⁺ 带3个单位的负电荷_^，所以Fe³⁺的个数为
n₃ 所以带了3n₃个正电荷，所以正电荷总数为n₂+3n₃个正电荷；由于一个Cl^- 带一个单位的负电荷，Cl^-的个数为n₁带负电荷数为n₁个；所以n₁=n₂+3n₃；
（2）滴加氢氧化钠时，氢氧化钠先与盐酸反应，把盐酸反应掉后，又与氯化铁反应，氢氧化钠与盐酸反应的反应物是氢氧化钠与盐酸，生成物是氯化钠和水，已经平了；氢氧化钠与氯化铁反应的反应物是氢氧化钠和氯化铁，生成物是氢氧化铁沉淀和氯化钠，先配平氢氧根离子，再用观察法配平其它元素即可；
（3）溶液的质量=20g+25g-1.78g=43.22g，根据两个反应的生成物分别是氯化钠、水、氢氧化铁、氯化钠，又因为氢氧化铁是沉淀，所以溶质是氯化钠；
（4）设与氢氧化钠反应消耗氯化氢的质量为x则：
NaOH+HCl═NaCl+H₂O
40 36.5
20g×40% x
根据：解得：x=7.3g；
则这种工业盐酸中HCl的质量分数：%=36.5%．
故答案为：
（1）n₁=n₂+3n₃；
（2）NaOH+HCl═NaCl+H₂O；3NaOH+FeCl₃═Fe（OH）₃↓+3NaCl；
（3）43.22g；NaCl；
（4）36.5%．
分析：（1）根据在溶液中正负电荷的代数和为零来分析；
（2）根据方程式的书写方法考虑；
（3）根据溶液质量的计算方法，溶质要根据反应后的生成物考虑；
（4）根据氢氧化钠与盐酸反应时消耗的氢氧化钠的质量来计算氯化氢的质量，再除以20g即可．
点评：要能读懂这个图表示的意义，前20g氢氧化钠溶液是与盐酸反应，后5g氢氧化钠溶液是与氯化铁反应，再根据题意进行进一步计算．