Question

小明同學想測量某赤鐵礦樣品中氧化鐵的純度（假設(shè)其他成分不和酸反應，也不溶于水），進行如下實驗：稱取10g赤鐵礦樣品，加入到燒杯中，再加入92.5g的稀硫酸，恰好完全反應．過濾得濾渣2.5g．試計算：
（1）赤鐵礦樣品中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)？
（2）上述反應所得濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)？

Answer 1

分析：（1）由于赤鐵礦樣品中其他成分不和酸反應也不溶于水，可判斷恰好完全反應后過濾所得濾渣2.5g即赤鐵礦樣品中除氧化鐵外的雜質(zhì)；
（2）根據(jù)赤鐵礦樣品中氧化鐵與稀硫酸反應的化學方程式，由參加反應的氧化鐵的質(zhì)量計算出恰好完全反應生成的硫酸鐵的質(zhì)量，利用質(zhì)量守恒定律計算出反應后的溶液質(zhì)量，利用溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)計算公式，計算出反應所得濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

解答：解：（1）赤鐵礦樣品中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)為：

10g-2.5g

10g

×100%=75%
（2）設(shè)反應所得濾液中硫酸鐵的質(zhì)量為x
Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
160           400
10g-2.5g       x

160

10g-2.5g

=

400

x

  
x=18.75g
反應所得濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：

18.75g

10g+92.5g-2.5g

×100%=18.75%
答：（1）赤鐵礦樣品中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)75%；（2）上述反應所得濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)18.75%．

點評：利用質(zhì)量守恒定律，反應后所得溶液的質(zhì)量=10g赤鐵礦樣品+92.5g加入的稀硫酸-2.5g不和酸反應也不溶于水濾渣．