Question

4．碳、鋁均能還原鐵的氧化物．為確定混合物（FeO、Fe₂O₃）的組成，進行如下實驗：
①取一定量混合物與足量碳粉加熱，只收集到CO氣體m mol；
②取與①相同量的混合物與足量鋁進行鋁熱反應(yīng)，得到單質(zhì)鐵n mol；
則混合物中FeO的物質(zhì)的量分數(shù)是$\frac{3n-2m}{2n-m}$；②中鋁的物質(zhì)的量至少$\frac{2}{3}$nmol．

Answer 1

分析 設(shè)出混合物中氧化亞鐵、氧化鐵的物質(zhì)的量，然后分別根據(jù)氧元素守恒、鐵元素守恒列式計算；根據(jù)計算結(jié)果可計算出混合物中FeO的物質(zhì)的量分數(shù)；根據(jù)電子守恒可計算出Al的物質(zhì)的量．

解答 解：設(shè)混合物中FeO、Fe₂O₃的物質(zhì)的量分別為x、y，
根據(jù)O元素守恒可知：①x+3y=m，
根據(jù)鐵元素質(zhì)量守恒定律可知：②x+2y=n，
聯(lián)立①②解得：x=（3n-2m）mol、y=（m-n）mol，
則混合物中FeO的物質(zhì)的量分數(shù)為：$\frac{（3n-2m）mol}{（3n-2m）mol+（m-n）mol}$=$\frac{3n-2m}{2n-m}$；
根據(jù)電子守恒可知，mmol×（2-0）=n（Al）×3，解得：n（Al）=$\frac{2}{3}$n mol，
故答案為：$\frac{3n-2m}{2n-m}$；$\frac{2}{3}$n．

點評 本題考查了化學方程式的計算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)的實質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意掌握守恒思想在化學計算中的應(yīng)用，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力．