Question

化学问题，请高手帮忙啊！！！

合成氨工业生产中所用α-Fe催化剂主要成分是FeO、Fe2O3，
1）某FeO、Fe2O3混合物中，铁、氧的物质的量之比是4：5，其中Fe2+与Fe3+物质的量之比为多少;
2)当催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量的比为1:2时,其催化活性最高，此时混合千物中铁的质量分数为多少？（保留两位小数）
3)以Fe2O3为原料制备上述催化剂，可向其中加入适量碳粉，发生如下反应：2F饿O+C=4FeO+CO2↑.为制的这种活性最高的催化剂，应向480gFe2O3粉末中加入碳粉的质量为多少克？

Answer 1

1、可依据化合物化合价代数和为零来计算：
铁、氧的物质的量之比是4：5即可令铁和氧分别为4mol和5mol
设Fe2+为Xmol则Fe3+为（4—X）mol
依据化合物化合价代数和为零有：2X+3*（4—X）=2*5解得X=2
则 Fe2+与Fe3+物质的量之比为1:1
2、Fe2+与Fe3+的物质的量的比为1:2则FeO与Fe2O3的物质的量之比为1：1
Fe%=(56+56*2)/(72+160)=72.41%
3、480gFe2O3即为3molFe3+物质的量为6mol，催化活性最高时，Fe2+与Fe3+的物质的量的比为1:2，即Fe2+的物质的量为：6mol*（1/3）=2mol Fe3+的物质的量为6mol—2mol=4mol
即FeO与Fe2O3的物质的量分别为2mol；2mol
又2Fe2O3+C====4FeO+CO2↑.
1 4
Xmol 2mol
解得X=0.5mol 所以碳粉的质量为12g/mol*0.5mol=6g

Answer 2

1.设FeO的物质的量为x FeO的物质的量为y 得x+2y：x+3y=4：5 解得2y=x 即 MFeO:MFe2O3=2:1所以FeO与Fe2O3物质的量之比未2:1
2.Fe的相对分子质量为56 O为16 催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量的比为1:2 即可得 Fe的质量分数为 56x3/（56x3+16x4) 得72.41%
3.由方程式可知 消耗1molC生成4molFeO 480gFe2O3的物质的量为3mol 即要生成FeO2mol 可求得要消耗C0.5mol 即6g