Question

16．在学习酸的性质时，同学们发现实验室的工业盐酸呈黄色，老师解释说是里面含有氯化铁的缘故．为测定这瓶工业盐酸中氯化铁的含量（假设不含其他杂质），小帅做了如下实验：取20g工业盐酸加入到烧杯中，然后向烧杯中不断滴加溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液，同时用电子pH计不断读取反应时的pH，得出如图1所示的关系．

（1）曲线中B点对应的溶液，其溶质有氯化钠、氯化铁．
（2）该工业盐酸中氯化铁的溶质质量分数是多大？（结果保留至0.1%）
（3）为测定该工业盐酸中氯化铁的含量，小亮提出新思路，如图2．每一步均完全反应，不计测量误差，小亮认为称量所得氯化铁的质量与原20克工业盐酸中所含的氯化铁的质量相等．请你用学过的知识帮助小亮作出合理解释：在化学反应前后，铁元素质量守恒．

Answer 1

分析 根据在盐酸存在的条件下，不能形成氢氧化铁沉淀，所以只有把盐酸消耗掉之后，才会生成沉淀，从图中可知与氯化铁反应的氢氧化钠的质量，然后根据氯化铁和氢氧化钠反应的化学方程式可以计算出氯化铁的质量，进而求算出该工业盐酸中氯化铁的溶质质量分数进行分析．

解答 解：（1）在盐酸存在的条件下，不能形成氢氧化铁沉淀，只有把盐酸消耗掉之后，才会生成沉淀，根据图中信息可知：在氢氧化钠溶液被消耗至16g时，开始产生沉淀，说明此时盐酸被消耗完全，盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，曲线中B点对应的溶液，其溶质有氯化钠和氯化铁；
（2）消耗氢氧化钠溶液22g时不再产生沉淀，所以可以判断与氯化铁反应的氢氧化钠溶液的质量为22g-16g=6g；
与氯化铁反应消耗氢氧化钠的质量为：6g×10%=0.6g
设20g该工业盐酸中氯化铁的质量为x
FeCl₃+3NaOH═Fe（OH）₃↓+3NaCl
162.5  120
x     0.6g
$\frac{162.5}{x}$=$\frac{120}{0.6g}$
x=0.8125g
该工业盐酸中氯化铁的质量分数为：$\frac{0.8125g}{20g}$×100%=4.1%；
（3）为测定该工业盐酸中氯化铁的含量，小亮提出新思路，如图2每一步均完全反应，不计测量误差，小亮认为称量所得氯化铁的质量与原20克工业盐酸中所含的氯化铁的质量相等，原因是：在化学反应前后，铁元素质量守恒．
故答案为：（1）氯化钠和氯化铁；
（2）4.1%；
（3）在化学反应前后，铁元素质量守恒．

点评 要想解答好这类题目，首先要理解和熟记根据化学反应方程式的计算步骤和格式，以及与之相关的知识等．然后根据所给的问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识按照题目要求进行认真地选择或解答即可．