Question

19．某校化学兴趣小组的同学在学校附近采集了20g赤铁矿（主要成分为Fe₂O₃）样品，逐滴加入稀盐酸至恰好完全反应，共用去稀盐酸309g，过滤、洗涤、干燥后得滤渣4g．（假设杂质既不溶于水，也不溶于酸；不考虑实验中的损耗）
（1）求赤铁矿石中氧化铁的质量分数；
（2）反应后所得溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

分析 赤铁矿与盐酸混合，铁矿中氧化铁和盐酸反应，得到氯化铁溶液，铁矿中杂质既不溶酸，也不溶于水，形成滤渣．所以，铁矿中氧化铁的质量可由20.0g-4.0g=16.0g．

解答 解：（1）赤铁矿样品中Fe₂O₃的质量=20g-4g=16g；
赤铁矿样品中Fe₂O₃的质量分数（纯度）=$\frac{16g}{20g}$×100%=80%．
（2）设反应后生成氯化铁的质量为x
Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O
160        325
16g       x
$\frac{160}{16g}=\frac{325}{x}$
解之得 x=32.5g
反应后所得溶液质量=20.0g+309g-4 g=325g
反应后所得溶液中溶质的质量分数$\frac{32.5g}{325g}$×100%=10%
答案：
（1）赤铁矿石中氧化铁的质量分数为80%；  
（2）反应后所得溶液中溶质的质量分数为10%．

点评 反应后溶液质量可根据质量守恒进行计算：反应后溶液质量=赤铁矿质量+稀盐酸质量-滤渣质量．