Question

悬赏10分，高一化学题，详细点解释，解释的好再加5分

合成氨工业生产中，a-Fe催化剂的主要成分为FeO和Fe2O3,
1.若某FeO和Fe2O3混合物中，铁，氧的物质的量之比为4：5，其中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为-----。
2.当催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1：2时，其催化活性最高，此时铁的氧化物混合物中铁的质量分数为------
3.以Fe2O3为原料制备上述催化剂，可向其中加入适量碳粉，为制得这种活化性最强的催化剂，应向480g Fe2O3粉末中加入碳粉的质量多少克
(方程式为：2Fe2O3+C=4FeO+CO2)

Answer 1

FeO中铁的质量分数为78% ，Fe2O3中铁的质量分数为70%
铁，氧的物质的量之比为4：5时，铁的质量分数为56×4/（56×4+16×5）=74%
混合物中FeO、Fe2O3的质量比（74-70）/（78-74）=1/1
两者的物质的量比为（1/72）/（1/160）=2.2/1
其中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为2.2/2=1.1/1。
2.Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1：2时，
两者的质量比为56/112=1/2
FeO、Fe2O3的质量比为72/160
混合物中铁的质量分数为（56+112）/（72+160）=72.41%
3.
480 ×6/160=18克

追问

3.你能详细点吗？谢谢

追答

2Fe2O3+C=4FeO+CO2可以写成
Fe2O3+1/2C=2FeO+1/CO2
160 6
480 18
即160需要6，480需要18
第一题答案因为计算过程有除不尽的情况，所以不十分准确，再介绍另一种方法：
FeO中铁的物质的量分数为1/2 --------22.5/45
Fe2O3中铁的物质的量分数为2/5 ------18/45
混合物中铁的物质的量分数为4/9--------20/45
铁的物质的量为1/2和铁的物质的量为2/5氧化物之间的物质的量比为（20-18）/（22.5-20）=4/5
那么Fe2+与Fe3+的物质的量之比为（1/2×4）/（2/5×5）=1/1

追问

可是第三问，答案是6g，你能再想想吗？真诚谢谢你，我一定采纳的

追答

忽视了“以Fe2O3为原料制备上述催化剂”应该是480克氧化铁的1/3参与了反应生成2摩尔的氧化亚铁，那么碳的质量应该是6克。
Fe2O3+1/2C=2FeO+1/2CO2
160 6

Answer 2

楼下那位的回答3中有问题，题目说制得这种活化性最强的催化剂也就是说Fe2+与Fe3+的比例为1：2那么以Fe2O3要考虑反应后的质量与FeO的质量比，因此加入碳粉的量为6g；即 480gFe2O3只需反应160g即可，则根据Fe2O3+1/2C=2FeO+1/2CO2求得加入碳粉的量为6g。

Answer 3

楼上是对的！