Question

a．张化验员对本炼铁厂进购的赤铁矿（主要成分三氧化二铁）样品进行分析，取10.0g的样品，完全反应后，共用去稀盐酸103.0g，过滤后得到2.5g滤渣，（假设杂质既不溶于酸，也不溶于水；不考虑实验中的损耗）．求（计算结果保留一位小数）：
（1）赤铁矿样品中Fe₂O₃的质量分数为多少？
（2）稀盐酸中溶质的质量分数为多少？
b．过氧化氢的水溶液俗称双氧水，在放置过程中会缓慢分解．现有一瓶未曾使用过的、久置的双氧水，瓶上商品标签提供了如下信息：
①H₂O₂的质量分数为30%；
②内装溶液质量1000g；
③实验测定，其中H₂O₂的质量分数仅为10%．
（1）若用这瓶双氧水来配制H₂O₂的质量分数为3%的医用双氧水1500g，需用这种双氧水的质量是多少？
（2）计算这瓶双氧水中已分解的过氧化氢的质量．（计算结果保留整数）我解答______小题（请在横线上填写题号“a”或“b”，以确认你的选择）．

Answer 1

a、解：（1）赤铁矿样品中Fe₂O₃的质量10.0g-2.5g=7.5g
赤铁矿样品中Fe₂O₃的质量分数=×100%=75%；
（2）设HCl的质量为x
Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O
160 219
7.5g x
160：219=7.5g：x 解之得 x≈10.3g
稀盐酸中溶质的质量分数=×100%=10%
答：（1）赤铁矿样品中Fe₂O₃的质量分数为75%；
（2）稀盐酸中溶质的质量分数为10%．
b、解：（1）设需用这种双氧水的质量为x
1500g×3%=x×10%
解之得 x=450g
（2）30%过氧化氢溶液中溶剂水的质量=1000g-1000g×30%=700g
10%过氧化氢溶液的质量=700g÷（1-10%）≈777.8g
则这瓶双氧水中已分解的过氧化氢的质量=1000g-777.8g≈222g
答：（1）需用这种双氧水的质量是450g；
（2）这瓶双氧水中已分解的过氧化氢的质量约为222g．
分析：a．据题意，赤铁矿中氧化铁全部发生反应而杂质不与酸反应也不溶于水，因此过滤后得到2.5g滤渣即是赤铁矿中的杂质，据此可计算出赤铁矿中发生反应的氧化铁的质量，然后根据氧化铁质量解决问题；
b．所实验测定结果，该瓶未曾使用过的、久置的双氧水，在放置过程中一部分已经分解，现在该溶液的质量分数仅为10%．因此在使用该溶液配制3%的溶液时要注意这一点；分解前后溶液的质量差即为已分解的过氧化氢的质量，根据前后溶剂水的质量不变求出10%的溶液质量．
点评：注意：分解后10%的过氧化氢溶液的溶质质量=1000g×10%，是错误的计算，原因是分解后10%溶液质量不是1000g．