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2.在学习酸的性质时,同学们发现实验室的工业盐酸呈黄色,老师解释说是应为里面含有氯化铁.为测定这瓶工业盐酸中氯化铁的含量(假设不含其他杂质),小霞做了如下实验:取20g工业盐酸加入到小烧杯中,然后向小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,得出如图所示的关系.
(1)在C点时溶液中的溶质是氯化钠.
(2)求该工业盐酸中氯化铁的溶质质量分数.(结果保留至0.1%)

分析 当氯化铁和盐酸混合在一起时,加入氢氧化钠,由于此时溶液时酸性的,所以氢氧化钠先和盐酸反应(此时不能理解为酸碱中和优先,而是氢氧化铁在酸性环境不能生成,只能在中性或者碱性环境生成,所以判断反应时需要考虑反应发生的环境),等到盐酸被完全消耗时氢氧化钠才和氯化铁反应生成沉淀,此时溶液处于中性环境.

解答 解:当氯化铁和盐酸混合在一起时,加入氢氧化钠,由于此时溶液时酸性的,所以氢氧化钠先和盐酸反应,等到盐酸被完全消耗时氢氧化钠才和氯化铁反应生成沉淀,此时溶液处于中性环境.而C点是pH为7,之后开始大于7,所以此时只有生成的氯化钠是溶质(氯化钠包括两部分,一部分来自盐酸和氢氧化钠的反应,一部分来自氯化铁和氢氧化钠的反应)
根据图中信息可知:与氯化铁反应的氢氧化钠溶液的质量为22g-16g=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          6g×10%=0.6g
$\frac{162.5}{120}$=$\frac{x}{0.6g}$
解得: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%
答:(1)在C点时溶液中的溶质是氯化钠.
(2)该工业盐酸中氯化铁的质量分数为4.1%.

点评 本题分析判断和氯化铁反应的氢氧化钠的质量是关键.混合物都能和同一物质反应时要考虑反应是否受环境影响,比如难溶性氢氧化物一般能溶于盐酸.

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