Question

【題目】某礦石中鐵元素以氧化物FemOn形式存在，現進行如下實驗：稱取25.0 g樣品溶于稀硫酸中，加熱攪拌，濾去不溶物。向濾液中加入10.0 g銅粉充分反應后過濾、洗滌、干燥得固體3.6 g。剩下濾液用2 mol·L－1的酸性KMnO4滴定，消耗KMnO4溶液25.00 mL。

(1)該鐵礦石中鐵元素的質量分數為________(保留三位有效數字)；

(2)氧化物FemOn的化學式中m=____，n=____(m、n為正整數)。

Answer 1

【答案】56.0% 5 7

【解析】

溶于稀硫酸后的濾液中加入10.0 g銅粉充分反應后過濾、洗滌、干燥得固體3.6 g，則10.0g-3.6g=6.4g銅和鐵離子反應，據此可計算Fe3+物質的量；剩下濾液中鐵元素全部以Fe2+存在，其物質的量可通過2 mol·L－1的酸性KMnO4滴定所消耗KMnO4溶液25.00 mL計算所得，據此計算；

(1)據分析，剩下濾液中鐵元素全部以Fe2+存在，則，解得n（Fe2+）=0.25 mol，根據Fe守恒，剩下濾液中鐵元素質量即為該鐵礦石中鐵元素總量，則該鐵礦石中鐵元素的質量分數為 = 56.0% ；

答案為：56.0% ；

(2) 25.0 g樣品溶于稀硫酸中，且6.4g銅和其中的鐵離子發生反應：，則n（Fe3+）=2n（Cu）=2×=0.2mol，則25.0 g樣品溶于稀硫酸所得溶液中含有Fe2+為0.25 mol-0.2mol=0.05mol，則亞鐵離子和鐵離子的物質的量之比為0.05mol：0.2mol=1：4，故氧化物可表示為：FeO·2Fe2O3，即氧化物為Fe5O7，則m=5，n=7；

答案為：5；7。