Question

稱取0.200克某赤鐵礦樣品，礦樣溶解后，使其中的鐵全部轉化成Fe²⁺（所得溶液中不含其他還原性物質）．另稱7.90克硫酸鈰.2（NH₄）₂SO₄?Ce（SO₄）₂?2H₂O （摩爾質量為632克/摩爾），溶解后稀釋至250毫升．取該溶液30.0毫升恰好與上述Fe²⁺溶液完全反應．反應的離子方程式為：Ce⁴⁺+Fe²⁺=Ce³⁺+Fe³⁺．請計算該礦樣中Fe₂O₃的質量百分含量）（Fe₂O₃摩爾質量為160克/摩爾）．

Answer 1

解：由7.90克硫酸鈰.2（NH₄）₂SO₄?Ce（SO₄）₂?2H₂O （摩爾質量為632克/摩爾），
則硫酸鈰的物質的量為=0.0125mol，
Ce⁴⁺的物質的量濃度為=0.05mol/L，
由反應的離子方程式為Ce⁴⁺+Fe²⁺=Ce³⁺+Fe³⁺，
則Fe²⁺的物質的量為0.05mol/L×0.03L=0.0015mol，
由鐵元素守恒可知Fe₂O₃的物質的量0.0015mol×=0.00075mol，
該礦樣中Fe₂O₃的質量百分含量為×100%=60%，
答：該礦樣中Fe₂O₃的質量百分含量為60%．
分析：根據質量與摩爾質量來計算硫酸鈰的物質的量，再利用Ce⁴⁺+Fe²⁺=Ce³⁺+Fe³⁺來計算Fe²⁺的物質的量，由鐵元素守恒可知Fe₂O₃的物質的量，最后計算該礦樣中Fe₂O₃的質量百分含量．
點評：本題考查學生利用物質的質量與摩爾質量及離子反應進行的簡單計算，明確物質的量計算的基本公式及鐵元素的質量守恒是解答本題的關鍵．