某種礦石中鐵元素以氧化物FemOn形式存在（礦石中雜質(zhì)不與酸反應(yīng)），現(xiàn)進行如下實驗：將少量鐵礦石樣品粉碎，稱取25.0g樣品于燒杯中，加入稀H2SO4充分溶解，并不斷加熱、攪拌，濾去不溶物．向所得濾液中加入10.0g銅粉充分反應(yīng)后過濾、洗滌、干燥得剩余固體3.6g．剩下濾液用濃度為2mol?L-1的酸性KMnO4滴定，至終點時消耗KMnO4溶液體積25.0mL．
①配平：
8
8
H++
1
1
MnO
O
-
4
+
5
5
Fe2+═
1
1
Mn2++
5
5
Fe3++
4
4
H2O
②計算該鐵礦石中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)；
③計算氧化物FemOn的化學(xué)式（m、n為正整數(shù)）．（請寫出計算過程）
分析：①錳元素化合價由MnO4-中+7價降低為Mn2+中+2價，鐵元素化合價由+2價升高為+3價，化合價升降的最小公倍數(shù)為5，所以MnO4-系數(shù)為1，F(xiàn)e2+系數(shù)為5，再根據(jù)元素守恒（電荷守恒），配平其它物質(zhì)的系數(shù)．
②參加反應(yīng)的MnO4-的物質(zhì)的量為2mol?L-1×0.025L=0.05mol，根據(jù)離子方程式計算n（Fe2+），根據(jù)元素守恒，氧化物中鐵元素的質(zhì)量等于Fe2+的質(zhì)量．
③參加反應(yīng)的銅的質(zhì)量為10g-3.6g=6.4g，銅發(fā)生反應(yīng)Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+．由反應(yīng)可知硫酸與氧化物反應(yīng)后的溶液中鐵離子n（Fe3+）=2n（Cu），亞鐵離子n（Fe2+）=0.25mol-n（Fe3+），判斷氧化物中鐵離子與亞鐵離子數(shù)目比，據(jù)此書寫化學(xué)式．
解答：解：①錳元素化合價由MnO4-中+7價降低為Mn2+中+2價，鐵元素化合價由+2價升高為+3價，化合價升降的最小公倍數(shù)為5，所以MnO4-系數(shù)為1，F(xiàn)e2+系數(shù)為5，根據(jù)原子守恒可知Mn2+系數(shù)為1，F(xiàn)e3+系數(shù)為5，根據(jù)氧原子守恒可知H2O系數(shù)為4，根據(jù)氫原子守恒確定H+系數(shù)為8，離子方程式為8H++1MnO4-+5Fe2+═1Mn2++5Fe3++4H2O．
故答案為：8、1、5、1、5、4．
②參加反應(yīng)的MnO4-的物質(zhì)的量為2mol?L-1×0.025L=0.05mol，根據(jù)離子方程式可知n（Fe2+）=5n（MnO4-）=5×0.05mol=
0.25mol，根據(jù)元素守恒，氧化物中鐵元素的質(zhì)量等于Fe2+的質(zhì)量為0.25mol×56g/mol=14g．所以鐵礦石中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為
14g
25g
×100%=56%．
答：鐵礦石中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為56%．
③參加反應(yīng)的銅的質(zhì)量為10g-3.6g=6.4g，物質(zhì)的量為
6.4g
64g/mol
=0.1mol，銅發(fā)生反應(yīng)Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+．由反應(yīng)可知硫酸與氧化物反應(yīng)后的溶液中n（Fe3+）=2n（Cu）=0.2mol，所以n（Fe2+）=0.25mol-0.2mol=0.05mol，所以鐵的氧化物中
n（Fe3+）：n（Fe2+）=0.2mol：0.05mol=4：1，故該鐵氧化物可表示為2 Fe2O3?FeO或 Fe5O7．
答：氧化物FemOn的化學(xué)式為2 Fe2O3?FeO或 Fe5O7．
點評：考查氧化還原反應(yīng)反應(yīng)配平、計算等，難度中等，③關(guān)鍵是判斷氧化物中鐵離子與亞鐵離子數(shù)目比．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

我國是個鋼鐵大國，鋼鐵產(chǎn)量為世界第一，高爐煉鐵是最為普遍的煉鐵方法．高爐內(nèi)可能發(fā)生如下反應(yīng)：
C（s）+O2（g）═CO2（g），△H1=-393.5kJ?mol-1                   ①
C（s）+CO2（g）═2CO（g），△H2=+172.5kJ?mol-1                  ②
4CO（g）+Fe3O4（s）═4CO2（g）+3Fe（s），△H3=-13.7kJ?mol-1       ③
請回答下列問題：
（1）計算3Fe（s）+2O2（g）═Fe3O4（s）的△H=
 
．
（2）800℃時，C（s）+CO2（g）?2CO（g）的平衡常數(shù)K=1.64，相同條件下測得高爐內(nèi)c（CO）=0.20mol?L-1、c（CO2）=0.05mol?L-1，此時反應(yīng)向
 
（填“正”或“逆”）方向進行．
（3）某種礦石中鐵元素以氧化物FemOn形式存在，現(xiàn)進行如下實驗：將少量鐵礦石樣品粉碎，稱取25.0g樣品于燒杯中，加入稀硫酸充分溶解，并不斷加熱、攪拌，濾去不溶物．向所得濾液中加入10.0g銅粉充分反應(yīng)后過濾、洗滌、干燥得剩余固體3.6g．剩下濾液用濃度為2mol?L-1的酸性KMnO4滴定，至終點時消耗KMnO4溶液體積25.0mL．
提示：2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+      8H++MnO4-+5Fe2+═Mn2++5Fe3++4H2O
①計算該鐵礦石中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)．
②計算氧化物FemOn的化學(xué)式（m、n為正整數(shù)）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

我國是個鋼鐵大國，鋼鐵產(chǎn)量為世界第一，高爐煉鐵是最為普遍的煉鐵方法。高爐內(nèi)可能發(fā)生如下反應(yīng)：

C(s)＋O2(g) ＝ CO2(g)  △H1＝－393.5 kJ·mol—1                   ①

C(s)＋CO2(g) ＝ 2CO(g)  △H2＝＋172.5 kJ·mol—1                 ②

4CO(g)＋Fe3O4(s) ＝ 4CO2(g)＋3Fe(s)  △H3＝－13.7 kJ·mol—1       ③

請回答下列問題：

⑴計算3Fe(s)＋2O2(g) ＝ Fe3O4(s)的△H＝  ▲  。

⑵800℃時，C(s)＋CO2(g)2CO(g)的平衡常數(shù)K＝1.64，相同條件下測得高爐內(nèi)c(CO)＝0.20 mol·L－1、c(CO2)＝0.05 mol·L－1，此時反應(yīng)向  ▲  （填“正”或“逆”）方向進行。

⑶某種礦石中鐵元素以氧化物FemOn形式存在，現(xiàn)進行如下實驗：將少量鐵礦石樣品粉碎，稱取25.0 g樣品于燒杯中，加入稀硫酸充分溶解，并不斷加熱、攪拌，濾去不溶物。向所得濾液中加入10.0 g銅

粉充分反應(yīng)后過濾、洗滌、干燥得剩余固體3.6 g。剩下濾液用濃度為2 mol·L－1的酸性KMnO4滴定，至終點時消耗KMnO4溶液體積25.0 mL。

提示：2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋      8H＋＋MnO4－＋5Fe2＋＝Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O

①計算該鐵礦石中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)。

②計算氧化物FemOn的化學(xué)式（m、n為正整數(shù)）

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科目：高中化學(xué) 來源：2012屆江蘇省阜寧高中、大豐高中、栟茶高中高三第二次調(diào)研聯(lián)考化學(xué)試卷 題型：填空題

(12分)我國是個鋼鐵大國，鋼鐵產(chǎn)量為世界第一，高爐煉鐵是最為普遍的煉鐵方法。高爐內(nèi)可能發(fā)生如下反應(yīng)：
C(s)＋O2(g) ＝ CO2(g) △H1＝－393.5 kJ·mol—1                  ①
C(s)＋CO2(g) ＝ 2CO(g) △H2＝＋172.5 kJ·mol—1                 ②
4CO(g)＋Fe3O4(s) ＝ 4CO2(g)＋3Fe(s) △H3＝－13.7 kJ·mol—1      ③
請回答下列問題：
⑴計算3Fe(s)＋2O2(g) ＝ Fe3O4(s)的△H＝___________________。
⑵800℃時，C(s)＋CO2(g)2CO(g)的平衡常數(shù)K＝1.64，相同條件下測得高爐內(nèi)c(CO)＝0.20 mol·L－1、c(CO2)＝0.05 mol·L－1，此時反應(yīng)向_______（填“正”或“逆”）方向進行。
⑶某種礦石中鐵元素以氧化物FemOn形式存在，現(xiàn)進行如下實驗：將少量鐵礦石樣品粉碎，稱取25.0 g樣品于燒杯中，加入稀硫酸充分溶解，并不斷加熱、攪拌，濾去不溶物。向所得濾液中加入10.0 g銅粉充分反應(yīng)后過濾、洗滌、干燥得剩余固體3.6 g。剩下濾液用濃度為2 mol·L－1的酸性KMnO4滴定，至終點時消耗KMnO4溶液體積25.0 mL。
提示：2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋      8H＋＋MnO4－＋5Fe2＋＝Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O
①計算該鐵礦石中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)。（請寫出必要的解題步驟）
②計算氧化物FemOn的化學(xué)式（m、n為正整數(shù)）（請寫出必要的解題步驟）

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科目：高中化學(xué) 來源：2015屆江蘇省高一下學(xué)期期中考試化學(xué)（實驗班）卷（解析版） 題型：計算題

我國是個鋼鐵大國，鋼鐵產(chǎn)量為世界第一，高爐煉鐵是最為普遍的煉鐵方法。高爐內(nèi)可能發(fā)生的反應(yīng)：

C（s）+O2(g)=CO2(g)              ΔH1=-393.5kJ/mol         ①

C（s）+ CO2(g) 2CO(g)       ΔH2="+172.5" kJ/mol      ②

4CO(g)+Fe3O4(s)=4CO2(g)+3Fe(s)   ΔH3="-13.7" kJ/mol          ③

請回答下列問題：

（1）  計算3 Fe(s)+2 O2(g)= Fe3O4(s)的ΔH=__________________________。

（2）  800℃時，C（s）+ CO2(g) 2CO(g)的平衡常數(shù)K＝1.64，相同條件下測得高爐內(nèi)c(CO)=0.2mol/L、c(CO2)=0.05mol/L，此時反應(yīng)向_______(填“正”或“逆”)方向進行。

（3）  某種礦石中鐵元素以氧化物FemOn形式存在，現(xiàn)進行如下實驗：將少量鐵礦石樣品粉碎，稱取25.0g樣品于燒杯中，加入稀硫酸充分溶解，并不斷加熱、攪拌，濾去不溶物。向所得濾液中加入10.0g銅粉充分反應(yīng)后過濾、洗滌、干燥得剩余固體3.6 g。剩下濾液用濃度為2 mol/L的酸性KMnO4滴定，至終點時消耗KMnO4溶液體積25.0 mL。

提示：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+    8H++MnO4-+5Fe2+=Mn2++5Fe3++4H2O

計算：①該鐵礦石中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)。

②計算氧化物FemOn的化學(xué)式（ m、n為正整數(shù)）。

 

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