Question

（1）化學興趣小組的同學在測定某赤鐵礦石中氧化鐵的質量分數，同學們取礦石樣品10g，加入足量稀鹽酸，完全反應后（Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O），共用去稀鹽酸109.5g過濾得到濾渣2g  （假設雜質既不溶于水也不與酸發(fā)生反應）．請計算赤鐵礦石中氧化鐵的質量分數和反應后溶液中溶質的質量分數．（請寫出計算過程）．
（2）赤鐵礦石中鐵的質量分數比氧化鐵中鐵的質量分數

 

（填“高”或“低”）．原因是：

 

．

Answer 1

分析：（1）由題意可知赤鐵礦石中的雜質既不容易酸，也不溶于水，而且該題目中涉及的化學反應也不會生成沉淀，所以濾渣的質量就是赤鐵礦石中雜質的質量．那么樣品中Fe₂O₃的質量=用樣品的質量-雜質的質量；赤鐵礦石中氧化鐵的質量分數=

樣品中氧化鐵的質量

樣品的質量

×100%；
根據題意，反應后溶質是FeCl₃，可以根據化學方程是求出其質量．反應后所得溶液的質量=反應前所以物質的質量-雜質的質量；根據反應后所得溶液中溶質的質量分數=

反應后溶質的質量

反應后所得溶液的質量

×100%即可求出反應后溶液中溶質的質量分數．
（2）赤鐵礦石是含有雜質的氧化鐵，據此即可判斷鐵的質量分數的高低．

解答：解：（1）依據題意可知，赤鐵礦中氧化鐵的質量為：10g-2g=8g
則赤鐵礦中氧化鐵的質量分數是：

8g

10g

×100%=80.0%；
設反應后生成FeCl₃的質量為x     
Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O
160          325
8g           x
 

160

8g

=

325

x

 
解得：x=16.25g
反應后所得FeCl₃溶液的質量為：10g+109.5g-2g=117.5g；
反應后所得FeCl₃溶液的質量分數為：

16.25g

117.5g

×100%=13.8%；
（2）鐵礦石中除了含有氧化鐵，還含有其它的雜質；
故赤鐵礦石中鐵的質量分數比氧化鐵中鐵的質量分數低．
答：（1）赤鐵礦中氧化鐵的質量分數是80%；反應后所得溶液中溶質的質量分數為13.8%；
（2）赤鐵礦石中鐵的質量分數比氧化鐵中鐵的質量分數低；原因是鐵礦石中除了含有氧化鐵，還含有其它的雜質．

點評：這是一道常見的化學綜合計算題．解題的關鍵在于弄清化學反應中反應物、生成物之間的關系，同時要弄清雜質在反應中存在于什么地方．第二問中關于反應后溶液中溶質的質量分數的計算，關鍵是要弄清反應后溶液是什么溶液．一般來說，可根據化學方程式求溶質的質量，溶液的質量可根據公式：“反應后溶液的質量=反應前加入的所有物質質量之和-雜質的質量-氣體的質量-沉淀的質量”來求出．