Question

合成氨工業(yè)生產(chǎn)中所用的α-Fe催化劑的主要成分是FeO、Fe₂O₃，當(dāng)催化劑中FeO與Fe₂O₃的物質(zhì)的量之比為1：1時，其催化活性最高．現(xiàn)以Fe和Fe₂O₃為原料制備這種催化劑，有關(guān)反應(yīng)為：Fe₂O₃+Fe

高溫  .

3FeO．計算應(yīng)向480g Fe₂O₃粉末中加入鐵粉的質(zhì)量

 

．

Answer 1

考點：化學(xué)方程式的有關(guān)計算

專題：計算題

分析：設(shè)向480g Fe₂O₃粉末中加入xg鐵粉可制得活性最高的催化劑，根據(jù)n=

m

M

計算Fe₂O₃的物質(zhì)的量、表示出Fe的物質(zhì)的量，根據(jù)方程式Fe₂O₃+Fe

高溫  .

3FeO計算生成FeO的物質(zhì)的量，進(jìn)而計算消耗Fe₂O₃的物質(zhì)的量、反應(yīng)后剩余的Fe₂O₃的物質(zhì)的量，F(xiàn)eO與Fe₂O₃的物質(zhì)的量之比為1：1時催化活性最高，據(jù)此列方程計算．

解答： 解：設(shè)向480g Fe₂O₃粉末中加入xg鐵粉可制得活性最高的催化劑，
n（ Fe₂O₃）=

480g

160g?mol-1

=3mol，n（Fe）=

xg

56g?mol-1

=

x

56

mol，
由方程式Fe₂O₃+Fe

高溫  .

3FeO，可得反應(yīng)生成FeO的物質(zhì)的量為n（FeO）=3×

x

56

mol，消耗Fe₂O₃的物質(zhì)的量為n_消耗（ Fe₂O₃）=

x

56

mol，反應(yīng)后剩余的Fe₂O₃的物質(zhì)的量為n_剩余（ Fe₂O₃）=（3-

x

56

）mol，
當(dāng)FeO與Fe₂O₃的物質(zhì)的量之比為1：1時，其催化活性最高，故3×

x

56

mol：（3-

x

56

）mol=1：1，解得x=42，
故答案為：42g．

點評：本題考查根據(jù)方程式計算的計算，難度不大，注意利用方程解答，關(guān)鍵是表示出反應(yīng)后FeO、Fe₂O₃的物質(zhì)的量．