Question

某工業(yè)鹽酸因含Fe³⁺而呈黃色（不再含其他雜質），為了測定其組成含量，取這種工業(yè)鹽酸20g，向其中加溶質質量分數為40%的NaOH溶液，其生成Fe（OH）₃，沉淀的質量（m）與滴加NaOH溶液的質量（x）的關系如圖所示．
（1）若所取的這種工業(yè)鹽酸中Cl^-的個數為n₁，H⁺的個數為n₂，Fe³⁺的個數為n₃，請寫出n₁，n₂，n₃之間存在的等式關系：______
（2）寫出滴加NaOH溶液的過程中先后發(fā)生反應的化學方程式：______
（3）M點對應的溶液質量為______g（保留二位小數），其中所含的溶質是______．
（4）求這種工業(yè)鹽酸中HCl的質量分數． （保留一位小數）

Answer 1

解：（1）在溶液中正負電荷的代數和為零，由于一個H⁺帶一個單位的正電荷，H⁺的個數為n₂則帶了n₂個正電荷，由于一個Fe³⁺ 帶3個單位的負電荷_{^，所以}Fe³⁺的個數為
n₃ 所以帶了3n₃個正電荷，所以正電荷總數為n₂+3n₃個正電荷；由于一個Cl^- 帶一個單位的負電荷，Cl^-的個數為n₁帶負電荷數為n₁個；所以n₁=n₂+3n₃；
（2）滴加氫氧化鈉時，氫氧化鈉先與鹽酸反應，把鹽酸反應掉后，又與氯化鐵反應，氫氧化鈉與鹽酸反應的反應物是氫氧化鈉與鹽酸，生成物是氯化鈉和水，已經平了；氫氧化鈉與氯化鐵反應的反應物是氫氧化鈉和氯化鐵，生成物是氫氧化鐵沉淀和氯化鈉，先配平氫氧根離子，再用觀察法配平其它元素即可；
（3）溶液的質量=20g+25g-1.78g=43.22g，根據兩個反應的生成物分別是氯化鈉、水、氫氧化鐵、氯化鈉，又因為氫氧化鐵是沉淀，所以溶質是氯化鈉；
（4）設與氫氧化鈉反應消耗氯化氫的質量為x則：
NaOH+HCl═NaCl+H₂O
40 36.5
20g×40% x
根據：解得：x=7.3g；
則這種工業(yè)鹽酸中HCl的質量分數：%=36.5%．
故答案為：
（1）n₁=n₂+3n₃；
（2）NaOH+HCl═NaCl+H₂O；3NaOH+FeCl₃═Fe（OH）₃↓+3NaCl；
（3）43.22g；NaCl；
（4）36.5%．
分析：（1）根據在溶液中正負電荷的代數和為零來分析；
（2）根據方程式的書寫方法考慮；
（3）根據溶液質量的計算方法，溶質要根據反應后的生成物考慮；
（4）根據氫氧化鈉與鹽酸反應時消耗的氫氧化鈉的質量來計算氯化氫的質量，再除以20g即可．
點評：要能讀懂這個圖表示的意義，前20g氫氧化鈉溶液是與鹽酸反應，后5g氫氧化鈉溶液是與氯化鐵反應，再根據題意進行進一步計算．