Question

化学高手来！急求化学疑难解答！！！

当催化剂中亚铁离子Fe2+与铁离子Fe3+物质的量之比为1：2时,以Fe2O3为原料制备上述催化剂，可向其中加入适量碳，发生如下。C+2 Fe2O3=4FeO十CO2↑
为制得这种活性最高的催化剂，应向480g Fe2O3粉末中加入碳多少克?

我的步骤如下:
因为物质的量Fe2+与Fe3+物质的量比1;2.又Fe2o3=(2Fe3+) +(3O2-)
FEO=(FE2+)+(O2-) 由C+2 Fe2O3=4FeO十CO2↑知，4molFE2+与4molFE3+比为1：1。

为使FE2+与FE3+比为1：2与题目要求相符，则再需要4molFE3+。（4：8=1：2）又480g中FE2O3含FE3+为6MOL。（4molFE3+）：（6MOLFE3+）=4/6=2/3
要FE2O3质量：2/3乘480g=320g 那么不就是12gC吗？答案【6g】为什么啊？怎么和我不一样呢？
按题意，给定480g氧化铁，其物质的量是3mol，其中3价铁离子是
6mol，【则说明必须有1mol氧化铁被还原，以得到2mol的 氧化亚铁，保证亚铁和3价铁的 物质的量比是 1：2】这个是为什么啊 应该是1mol乘2：2mol乘1=1：1啊

Answer 1

Fe2+ ：Fe3+ ==1 ：2 又 480gFe2O3即 3 mol Fe2O3 中共有 3*2==6 mol Fe
则 Fe2+ 有6*1/(1+2)==2 mol Fe3+ 有 6*2/(1+2)==4 mol
一个Fe3+ 还原后有且仅有一个 Fe2+
要产生 2 mol Fe2+ 即 2mol FeO或者说1 molFe2O3
根据C+2 Fe2O3=4FeO十CO2 C为 0.5 mol 即 6 g

追问

是3 mol Fe2O3 中共有6 mol Fe原子 与 Fe2+ 和 Fe3+有关系吗？是什么？

追答

总共 6 mol Fe
2价的和3价的之比为 1：2 ，那么 2价的就是 2 mol ，3价的就是 4 mol

追问

你的这种方法是技巧吗？我问过老师，可是此方法【原理】却没怎么听懂。

追答

是啊，这个不难懂啊 1：2 就是说Fe2+ 占 1/3 Fe3+ 占 2/3
共6 则 Fe2+　６×1/3==2 Fe3+ ==6*2/3==4

Answer 2

不用那么复杂的
计算得480gFE2O3含有Fe6mol，因为物质的量Fe2+与Fe3+物质的量比1;2，那么，就必须有2molFe参与还原反应，即1mol的Fe2O3
根据比例，计算
C+2 Fe2O3=4FeO十CO2↑
1 2
x 1
x=0.5mol，也是0.5*12=6g

追问

必须有2molFe参与还原反应，为什么

追答

因为题目要求的是最后Fe2+与Fe3+物质的量比1;2
原来的Fe2O3里面的Fe已经是三价，又因为总共是有6mol的Fe2O3，所以，只要有2mol的Fe参与还原反应，另外4mol的Fe不参与反应，最后生成的比例就是1:2

Answer 3

你的步骤太乱了，还有错别字，不怎么懂，但是12g肯定不对，应该是6g。
1. 要求2价Fe和3价Fe是1:2，所以480g原料（Fe2O3）中160g被C还原为2价，剩下的320g不反应，仍然是3价。
2. 计算还原160g原理所需要的C，按反应方程式就是6g。
你把自己绕进去了。

追问

所以480g原料（Fe2O3）中160g被C还原为2价 为什么呢

追答

因为要求产物中2价和3价Fe是1:2,，原料中Fe都是3价，当然是1/3被还原成2价

追问

必须有1mol氧化铁被还原，以得到2mol的 氧化亚铁 为什么是必须呢?

追答

1mol氧化铁被还原成2mol氧化亚铁（含2mol2价铁），还剩2mol氧化铁（含4mol3价铁）

追问

好烦，想不通。480g原料（Fe2O3）中160g？〖为什么只有160g参加反应？〗←【我最不懂的地方】

Answer 4

催化剂中亚铁离子Fe2+与铁离子Fe3+物质的量之比1：2
即将480gFe2O3中的1/3即160g还原
C+2 Fe2O3=4FeO十CO2↑
m（C）=160g*12/320=6g