Question

張南同學(xué)想測(cè)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(yīng)，也不溶于水），進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題．
（1）配制稀硫酸．配制lOOg 20%的稀硫酸，需要80%的濃硫酸的質(zhì)量是 ______
（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)定．稱(chēng)取lOg赤鐵礦樣品，加入到燒杯中，再加入一定量剛配好的稀硫酸，至恰好完全反應(yīng)后，過(guò)濾，得濾渣2g．
①寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式 ______
②寫(xiě)出求解參加反應(yīng)稀硫酸中硫酸的質(zhì)量（x）的比例式 ______
③赤鐵礦樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ______；
④若向上述反應(yīng)后的濾液中加入18.5g水，最終得到溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ______

Answer 1

解：（1）需要80%的濃硫酸的質(zhì)量==25g
故答案為：25g（不寫(xiě)單位不給分）；
（2）①赤鐵礦的主要成分為三氧化二鐵，三氧化二鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水；
故答案為：Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
②10g赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量=10g-2g=8g
Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
160 294
8g x

解之得x=14.7g
故答案為：；
③赤鐵礦樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=80%
故答案為：80%；
④反應(yīng)生成硫酸鐵的質(zhì)量為y
Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
160 400
8g y

解之得y=20g
參加反應(yīng)的20%的稀硫酸的質(zhì)量=14.7g÷20%=73.5g
最終得到溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=20%
故答案為：20%．
分析：（1）使用80%的濃硫酸配制20%的稀硫酸可采取加水稀釋?zhuān)�稀釋前后溶質(zhì)硫酸的質(zhì)量不變，據(jù)此，可由20%的稀硫酸的量計(jì)算所需80%濃硫酸的質(zhì)量；
（2）①赤鐵礦的主要成分為氧化鐵，氧化鐵與硫酸可發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，通過(guò)交換成分可形成硫酸鐵和水；
②根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，可由氧化鐵質(zhì)量計(jì)算出硫酸的質(zhì)量x；赤鐵礦樣品為氧化鐵與雜質(zhì)，雜質(zhì)不溶解于酸和水，所以，濾渣質(zhì)量即為鐵礦石中的雜質(zhì)；
③赤鐵礦樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%，而氧化鐵的質(zhì)量即為樣品質(zhì)量減去所含雜質(zhì)質(zhì)量；
④向溶液中加水，溶液中溶質(zhì)質(zhì)量不變，因此，最終得到溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%，因此需要根據(jù)氧化鐵質(zhì)量計(jì)算反應(yīng)生成硫酸鐵的質(zhì)量及參加反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量；溶液的質(zhì)量利用物質(zhì)質(zhì)量守恒定律進(jìn)行計(jì)算．
點(diǎn)評(píng)：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，最終所得溶液的質(zhì)量=赤鐵礦樣品質(zhì)量+參加反應(yīng)稀硫酸的質(zhì)量+所加水的質(zhì)量-濾渣的質(zhì)量．