Question

小明同学想测量某赤铁矿样品中氧化铁的纯度（假设其他成分不和酸反应，也不溶于水），进行如下实验：称取10g赤铁矿样品，加入到烧杯中，再加入92.5g的稀硫酸，恰好完全反应．过滤得滤渣2.5g．试计算：
（1）赤铁矿样品中氧化铁的质量分数？
（2）上述反应所得滤液中溶质的质量分数？

Answer 1

分析：（1）由于赤铁矿样品中其他成分不和酸反应也不溶于水，可判断恰好完全反应后过滤所得滤渣2.5g即赤铁矿样品中除氧化铁外的杂质；
（2）根据赤铁矿样品中氧化铁与稀硫酸反应的化学方程式，由参加反应的氧化铁的质量计算出恰好完全反应生成的硫酸铁的质量，利用质量守恒定律计算出反应后的溶液质量，利用溶液的溶质质量分数计算公式，计算出反应所得滤液中溶质的质量分数．

解答：解：（1）赤铁矿样品中氧化铁的质量分数为：

10g-2.5g

10g

×100%=75%
（2）设反应所得滤液中硫酸铁的质量为x
Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
160           400
10g-2.5g       x

160

10g-2.5g

=

400

x

  
x=18.75g
反应所得滤液中溶质的质量分数为：

18.75g

10g+92.5g-2.5g

×100%=18.75%
答：（1）赤铁矿样品中氧化铁的质量分数75%；（2）上述反应所得滤液中溶质的质量分数18.75%．

点评：利用质量守恒定律，反应后所得溶液的质量=10g赤铁矿样品+92.5g加入的稀硫酸-2.5g不和酸反应也不溶于水滤渣．