Question

某化學活動小組用稀鹽酸對赤鐵礦Fe₂O₃含量進行測定（雜質不與鹽酸反應且不溶于水），得到一黃色殘液．為防止直接排放造成環(huán)境污染，對其組成進一步進行探究．過濾該殘液，取100g 濾液，向其中不斷加入5%的氫氧化鈉溶液，所得實驗數據如下表：

加入氫氧化鈉的溶液的質量/g	20	40	60	80	160	180
生成沉淀的質量/g	0	0	0.80	1.78	5.35	5.35

（1）通過對上述實驗數據的分析，該濾液中含有的溶質是

 

（寫化學式）．
（2）選擇合理的數據，計算100g 濾液中溶質的質量（若有多種溶質，任選一種．結果精確到0.01g）．
可能用到的相對原子質量：H-1  O-16  Na-23  Cl-35.5  Fe-56．

Answer 1

分析：首先要分析數據的變化，找出參加反應的氫氧化鈉和鹽酸及氯化鐵的關系．從數據可看出當加入氫氧化鈉溶液的質量從60g到80g，生成沉淀0.98g，可求出生成0.8g沉淀所消耗氫氧化鈉溶液的質量，進而求出濾液中鹽酸的質量；
在分析沉淀的質量可知生成沉淀的最大質量為5.35g，可根據沉淀的質量求出濾液中氯化鐵的質量．

解答：解：
（1）從表格數據中可看出向濾液中加入氫氧化鈉溶液，開始沒有沉淀，說明濾液中有鹽酸，再加入氫氧化鈉溶液有沉淀生成，說明有氯化鐵存在．
故答案為：HCl  FeCl₃
（2）解一：
解：從數據可看出當加入氫氧化鈉溶液的質量從60g到80g，生成沉淀0.98g，即20g氫氧化鈉溶液和氯化鐵溶液反應生成沉淀0.98g；
那么生成0.8g沉淀所消耗氫氧化鈉溶液的質量為

0.8g×20g

0.98g

=16.3g，
所以當加入氫氧化鈉溶液的質量從40g到60g時，和鹽酸反應的氫氧化鈉溶液的質量為20g-16.3g=3.7g
即濾液中鹽酸共反應的氫氧化鈉溶液的質量為40g+3.7g=43.7g
進而求出濾液中鹽酸的質量；
設濾液中HCl 的質量為x．
NaOH+HCl═NaCl+H₂O
40        36.5
43.7g×5%  x

40

43.7g×5%

=

36.5

x

解之得：X=1.99g
 答：100g 濾液中溶質HCl的質量為1.99克． 
解二：
解：設濾液中FeCl₃ 的質量為y．
3NaOH+FeCl₃═3NaCl+Fe（OH）₃↓
      162.5         107
      Y             5.35 g

162.5

y

=

107

5.35g

解之得：Y≈8.13g
答：100g 濾液中溶質FeCl₃的質量為8.13克．

點評：解答本題的關鍵是要認真分析數據變化與反應的關系，當加入40g氫氧化鈉溶液時，濾液中的鹽酸并沒有完全反應，因為從表格數據可發(fā)現當加入氫氧化鈉溶液的質量從40g到60g時，生成沉淀0.8g，而當加入氫氧化鈉溶液的質量從60g到80g，生成沉淀0.98g，質量大于0.8g．