Question

18．小齊同學(xué)做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)．

若實(shí)驗(yàn)中所加物質(zhì)每步均恰好完全反應(yīng)（濾液損失忽略不計(jì)），請(qǐng)回答下列問題：
（1）寫出實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe₂O₃ +6HCl=2FeCl₃+3H₂O；3NaOH+FeCl₃═Fe（OH）₃↓+3NaCl；
（2）該赤鐵礦石中氧化鐵的純度為80%；
（3）根據(jù)已知條件列出求解實(shí)驗(yàn)生成沉淀物質(zhì)的質(zhì)量（x）的比例式$\frac{120}{24g}=\frac{107}{x}$；
（4）在滴加氫氧化鈉溶液的過程中，燒杯中溶質(zhì)質(zhì)量的變化情況為質(zhì)量增加；
（5）若將反應(yīng)后的濾液蒸發(fā)掉43.6g水，則所得不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%．
（6）若用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%的濃鹽酸配制實(shí)驗(yàn)中所需的稀鹽酸，則需要濃鹽酸和水的質(zhì)量最簡(jiǎn)比為3：7．
（7）560t這樣的鐵礦石和1325.7t含雜質(zhì)30%菱鐵礦石煉出的鐵質(zhì)量相同．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水解答；氯化鐵和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀和氯化鈉解答；
（2）根據(jù)氫氧化鈉的質(zhì)量求出氯化鐵的質(zhì)量，從而求出氧化鐵的質(zhì)量；
（3）根據(jù)氯化鐵和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀和氯化鈉解答；
（4）根據(jù)反應(yīng)原理分析解答；
（5）根據(jù)第二次反應(yīng)的氧化鐵的質(zhì)量，計(jì)算出生成的氯化鐵的質(zhì)量，根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算公式即可解得；
（6）根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量一定，利用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式進(jìn)行計(jì)算即可．
（7）根據(jù)鐵元素質(zhì)量相等列出等量關(guān)系，

解答 解：
（1）赤鐵礦的主要成分是氧化鐵，氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe₂O₃ +6HCl=2FeCl₃+3H₂O；
氯化鐵和氰化鈉反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀和氯化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3NaOH+FeCl₃═Fe（OH）₃↓+3NaCl．
（2）設(shè)該赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量為x
由Fe₂O₃ +6HCl=2FeCl₃+3H₂O；3NaOH+FeCl₃═Fe（OH）₃↓+3NaCl．可知：
Fe₂O₃ ～6NaOH
160     240
 x     200g×12%
$\frac{160}{x}=\frac{240}{200g×12%}$
x=16g
該赤鐵礦石中氧化鐵的純度為$\frac{16g}{20g}×$100%=80%；
（3）設(shè)實(shí)驗(yàn)生成沉淀物質(zhì)的質(zhì)量為x，生成氯化鈉的質(zhì)量為y
氫氧化鈉的質(zhì)量為200g×12%=24g
3NaOH+FeCl₃═Fe（OH）₃↓+3NaCl
120           107       175.5
 24g          x          y

 $\frac{120}{24g}=\frac{107}{x}$ 
x=21.4g
$\frac{120}{24g}=\frac{175.5}{y}$
y=35.1g
（4）由3NaOH+FeCl₃═Fe（OH）₃↓+3NaCl
        120           107
可知：每加入120份質(zhì)量的氫氧化鈉，生成沉淀107份，溶液增加13份；故在滴加氫氧化鈉溶液的過程中，燒杯中溶質(zhì)質(zhì)量的變化情況為質(zhì)量增加；
（5）若將反應(yīng)后的濾液蒸發(fā)掉43.6g水，則所得不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{35.1g}{16g+200g+200g-21.4g-43.6g}×$100%=10%；
（6）由Fe₂O₃ +6HCl=2FeCl₃+3H₂O；3NaOH+FeCl₃═Fe（OH）₃↓+3NaCl．

可知：HCl～NaOH  設(shè)HC的質(zhì)量為z
      36.5  40
      z     24g
$\frac{36.5}{z}=\frac{40}{24g}$
z=21.9g
用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%的濃鹽酸為：$\frac{21.9g}{36.5%}$=60g
加入水的質(zhì)量為：200g-60g=140g
需要濃鹽酸和水的質(zhì)量最簡(jiǎn)比為60g：140g=3：7；
（7）560t這樣的鐵礦石中鐵的質(zhì)量=560t×80%=448t
菱鐵礦石的質(zhì)量=448t$÷\frac{56}{116}×$100%÷（1-30%）≈1325.7t
答案：
（1）Fe₂O₃ +6HCl=2FeCl₃+3H₂O；3NaOH+FeCl₃═Fe（OH）₃↓+3NaCl．
（2）80%；
（3）$\frac{120}{24g}=\frac{107}{x}$；
（4）質(zhì)量增加；
（5）10%；
（6）3：7；
（7）1325.7t

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生運(yùn)用假設(shè)法和化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算和推斷的能力，同時(shí)考查了分析數(shù)據(jù)的能力，計(jì)算時(shí)要注意規(guī)范性和準(zhǔn)確性．