Question

合成氨工業生產中所用的α-Fe催化劑的主要成分是FeO、Fe₂O₃。

(1)某FeO、Fe₂O₃混合物中，鐵、氧的物質的量之比為4∶5，其中Fe²⁺與Fe³⁺物質的量之比為_________。

(2)當催化劑中Fe²⁺與Fe³⁺的物質的量之比為1∶2時，其催化活性最高，此時鐵的氧化物混合物中鐵的質量分數為_________ (用小數表示，保留2位小數)。

(3)以Fe₂O₃為原料制備上述催化劑，可向其中加入適量炭粉，發生如下反應：

2Fe₂O₃+C4FeO+CO₂↑。

為制得這種活性最高的催化劑，應向480 g Fe₂O₃粉末中加入炭粉的質量為________g。

Answer 1

解析：(1)設混合物中FeO、Fe₂O₃的物質的量分別為x、y，

則，從而推得Fe²⁺與Fe³⁺物質的量之比為1∶1。

(2)若Fe²⁺與Fe³⁺物質的量之比為1∶2，可推出FeO和Fe₂O₃物質的量的比為1∶1，所以鐵的質量分數為

。

(3)本小題據方程式可迅速解出答案。

答案：(1)1∶1  (2)0.72  (3)6