Question

【題目】為測定菱鐵礦石中碳酸亞鐵FeCO3的含量（假設(shè)其中雜質(zhì)的成分不溶于水，也不參加反應(yīng)），某化學(xué)小組進行如下的實驗，請回答下列問題：

（1）用36.5%的濃鹽酸配制100 g 14.6%的稀鹽酸加入水的質(zhì)量是 _________；

（2）寫出菱鐵礦石中加鹽酸的化學(xué)反應(yīng)方程式 ________________________；

（3）列出該菱鐵礦石中發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量（x）的比例式 _____________；

（4）該菱鐵礦石中碳酸亞鐵的含量是 ___________________ ；

（5）最終燒杯中溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為25%，則過濾后需蒸發(fā)水的質(zhì)量是 ______________。

Answer 1

【答案】60g FeCO3+2HCl=FeCl2+H2O+CO2↑ 58% 11g

【解析】

根據(jù)圖示可知該反應(yīng)的操作過程是鐵礦石加入100g14.6%鹽酸，充分反應(yīng)后燒杯中混合物的質(zhì)量為115.6g，過濾，在濾液中加入6g的鐵粉，過濾，得濾渣0.4g，濾液蒸發(fā)后得到25%的溶液。

（1）設(shè)：配制100g14.6%的稀鹽酸加入水的質(zhì)量是為a，根據(jù)稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量不變可得：100g×14.6%=（100g-a）×36.5% ，a=60g；

（2）碳酸亞鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：FeCO3+2HCl=FeCl2+H2O+CO2↑；

（3）生成二氧化碳的質(zhì)量為：20g+100g-115.6g=4.4g；

設(shè)：菱鐵礦石中發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量為x。

該菱鐵礦石中發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量（x）的比例式為： 解得 x=11.6g

（4）該菱鐵礦石中碳酸亞鐵的含量==58%；

（5）生成氯化亞鐵的質(zhì)量為y。

根據(jù)化學(xué)方程式FeCO3+2HCl=FeCl2+H2O+CO2↑和Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，可知加入的鹽酸與生成的氯化亞鐵的質(zhì)量關(guān)系如下：

x=25.4g

所以反應(yīng)后溶液的質(zhì)量==101.6g；

加入鐵粉后，過濾產(chǎn)生濾渣0.4g，所以參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量6g-0.4g=5.6g；

設(shè)：5.6g的鐵與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為z。

z=0.2g

通過計算可知，碳酸亞鐵中含有雜質(zhì)質(zhì)量=20g-11.6g=8.4g，所以蒸發(fā)水的質(zhì)量=115.6g+6g-8.4g-0.4g-0.2g -101.6g=11g。