解题思路:根据“部分锈蚀的生铁样品”中的成分可知,只有铁与稀盐酸反应放出气体(氢气),那么由图示中气体质量0.2克和它们反应的化学方程式可计算出样品中铁的质量、其所消耗盐酸的质量和生成的FeCl2质量;又“滤渣0.2g”实质上是碳的质量为0.2克(实际上只有铁和三氧化二铁与盐酸反应),那么再根据样品中铁的质量已求得,可计算出Fe2O3的质量,由此可求出Fe2O3所用盐酸的溶质的质量,最后可计算出所用稀盐酸中溶质的质量分数和溶液的总质量,因此也可计算出反应后所得溶液中FeCl2的质量分数.
(1)设样品中铁的质量为X,生成的FeCl2质量为Y,所消耗的盐酸的溶质的质量为Z;由图示可知铁与稀盐酸反应生成氢气0.2g,根据题意得:
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
5673 127 2
X Z Y 0.2g
[56/x]=[73/z]=[127/y]=[2/0.2g]
X=5.6g
Y=12.7g
Z=7.3g
(2)根据(1)所求铁与稀盐酸完全反应所用的盐酸溶液溶质的质量为7.3克,由据图示得铁与稀盐酸完全反应所用的盐酸溶液质量为80克,则:
所用稀盐酸中溶质的质量分数=[盐酸溶质的质量/盐酸溶液的质量]×100%=[7.3g/80g]×100%≈9.1%
(3)反应后溶液的总质量=100+7.4-0.2-0.2=107克;由(1)解得可知生成的FeCl2为12.7克,则反应后所得溶液中FeCl2的质量分数=[氯化亚铁的质量/反应后溶液的总质量]×100%=[12.7g/107g]×100%≈11.9%
答:(1)样品中铁的质量 5.6g;(2)所用稀盐酸中溶质的质量分数9.1%;(3)反应后所得溶液中FeCl2的质量分数11.9%.
点评:
本题考点: 根据化学反应方程式的计算;有关溶质质量分数的简单计算;金属的化学性质.
考点点评: 本题是一道有关化学方程式和溶液结合的综合性比较强计算题,解答此题时要能够正确读懂图示,找出已知条件;同时也注意反应中气体的生成,旨在考查学生的综合解题和计算能力,难度较大.