Question

（2013?東城區(qū)一模）合成氨工業(yè)生產(chǎn)中所用催化劑的主要成分是FeO和Fe₂O₃，且FeO與Fe₂O₃的質(zhì)量比為9：20時(shí)，其催化活性最大．以Fe₂O₃為原料制備該催化劑時(shí)，可加入適量木炭粉，發(fā)生如下反應(yīng)：2Fe₂O₃+C

高溫  .

4FeO+CO₂↑．試計(jì)算應(yīng)向160gFe₂O₃粉末中加入木炭粉的質(zhì)量．

Answer 1

分析：分析題意可知當(dāng)催化劑中FeO與Fe₂O₃的質(zhì)量之比為9：20時(shí)，其催化活性最高，所以可根據(jù)反應(yīng)結(jié)束后生成的FeO的質(zhì)量和剩余Fe₂O₃的質(zhì)量之比為9：20建立等式．
所以解題思路就是設(shè)出木炭的質(zhì)量，根據(jù)化學(xué)方程式求出生成的FeO的質(zhì)量和剩余的Fe₂O₃質(zhì)量即可解答．

解答：解：設(shè)需加入木炭粉的質(zhì)量是x 參加反應(yīng)的Fe₂O₃的質(zhì)量為y，生成FeO的質(zhì)量為z
2Fe₂O₃ +C

高溫  .

4FeO十CO₂↑
320    12       288
 y      x        z

320

y

=

12

x

=

288

z

y=

320x

12

  z=

288x

12

剩余Fe₂O₃的質(zhì)量為：160g-

320x

12

=

160g×12-320x

12

根據(jù)題意得：

288x 12

160g×12-320x 12

=

9

20

解得：x=2g
答：需加入木炭粉2g．

點(diǎn)評(píng)：解答本題的難點(diǎn)在于確定480gFe₂O₃粉末應(yīng)轉(zhuǎn)化為FeO的質(zhì)量，因此可通過(guò)化學(xué)方程式首先確定反應(yīng)中兩物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系，然后再利用最佳質(zhì)量比解決需要生成FeO的質(zhì)量．