Question

高速电气化铁路的建设需要大量的铁矿石．某化学兴趣小组取得铁路建设所用的赤铁矿石样品（含Fe₂O₃和杂质，杂质不溶于水且不参加化学反应）20g，将其置于烧杯中，向其中加入84g稀盐酸，反应原理为：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O，二者恰好反应，反应后过滤，得到滤渣4g．
求：（1）赤铁矿石中Fe₂O₃的质量分数；
（2）滤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为20g-4g=16g，利用氧化铁的质量求出生成的氯化铁的质量进而求出所得滤液中溶质的质量分数即可．

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=

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

160

16g

=

325

x

解得：x=32.5g
滤液中溶质的质量分数

32.5g

84g+16g

×100%=32.5%
答：（1）赤铁矿石中Fe₂O₃的质量分数为80%；
（2）滤液中溶质的质量分数为32.5%．

点评：求反应后所得溶液的质量的计算是初中化学计算的一个重点内容，其方法一般是：所加入的所有物质的质量总和-生成气体的质量-生成沉淀的质量．该题反应后溶液质量也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．