Question

某校同學探究附近赤鐵礦中Fe₂O₃的純度．他們采集了20.0g樣品，加入稀鹽酸，完全反應后，共用去稀鹽酸184.0g，過濾得到濾渣4.0g（假設雜質既不溶于酸，也不溶于水，不考慮實驗中的損耗）．求：
（1）赤鐵礦樣品中Fe₂O₃的質量是多少？其純度為多少？
（2）反應后所得溶液中溶質的質量分數？

Answer 1

解：（1）赤鐵礦樣品中Fe₂O₃的質量=20.0g-4.0g=16.0g；
赤鐵礦樣品中Fe₂O₃的質量分數（純度）=×100%=80.0%．
（2）設反應后生成氯化鐵的質量為x
Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O
160 325
16.0g x
160：325=16.0g：x 解之得 x=32.5g
反應后所得溶液質量=20.0g+184.0g-4.0g=200.0g
所得溶液的溶質質量分數=×100%=16.25%
答：（1）赤鐵礦樣品中Fe₂O₃的質量16.0g，其純度為80.0%；
（2）反應后所得溶液中溶質的質量分數為16.25%．
分析：赤鐵礦與鹽酸混合，鐵礦中氧化鐵和鹽酸反應，得到氯化鐵溶液，鐵礦中雜質既不溶酸，也不溶于水，形成濾渣．所以，鐵礦中氧化鐵的質量可由20.0g-4.0g=16.0g．
點評：反應后溶液質量可根據質量守恒進行計算：反應后溶液質量=赤鐵礦質量+稀鹽酸質量-濾渣質量