某种矿石中铁元素以氧化物FemOn形式存在.现进行如下实验:将少量铁矿石样品粉碎.称取25.0g样品于烧杯中.加入稀H2SO4充分溶解.并不断加热.搅拌.滤去不溶物．向所得滤液中加入10.0g铜粉充分反应后过滤.洗涤.干燥得剩余固体3.6g．剩下滤液用浓度为2mol-L-1的酸性KMnO4滴定.至终点时消耗KMnO4溶液体积25.0mL．①配平: H++ MnOO-4+ 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

某种矿石中铁元素以氧化物Fe_mO_n形式存在（矿石中杂质不与酸反应），现进行如下实验：将少量铁矿石样品粉碎，称取25.0g样品于烧杯中，加入稀H₂SO₄充分溶解，并不断加热、搅拌，滤去不溶物．向所得滤液中加入10.0g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6g．剩下滤液用浓度为2mol-L^-1的酸性KMnO₄滴定，至终点时消耗KMnO₄溶液体积25.0mL．
①配平：______H⁺+______MnO

-4

+______Fe²⁺═______Mn²⁺+______Fe³⁺+______H₂O
②计算该铁矿石中铁元素的质量分数；
③计算氧化物Fe_mO_n的化学式（m、n为正整数）．（请写出计算过程）

①锰元素化合价由MnO₄^-中+7价降低为Mn²⁺中+2价，铁元素化合价由+2价升高为+3价，化合价升降的最小公倍数为5，所以MnO₄^-系数为1，Fe²⁺系数为5，根据原子守恒可知Mn²⁺系数为1，Fe³⁺系数为5，根据氧原子守恒可知H₂O系数为4，根据氢原子守恒确定H⁺系数为8，离子方程式为8H⁺+1MnO₄^-+5Fe²⁺═1Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O．
故答案为：8、1、5、1、5、4．
②参加反应的MnO₄^-的物质的量为2mol?L^-1×0.025L=0.05mol，根据离子方程式可知n（Fe²⁺）=5n（MnO₄^-）=5×0.05mol=
0.25mol，根据元素守恒，氧化物中铁元素的质量等于Fe²⁺的质量为0.25mol×56g/mol=14g．所以铁矿石中铁元素的质量分数为

14g

25g

×100%=56%．
答：铁矿石中铁元素的质量分数为56%．
③参加反应的铜的质量为10g-3.6g=6.4g，物质的量为

6.4g

64g/mol

=0.1mol，铜发生反应Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺．由反应可知硫酸与氧化物反应后的溶液中n（Fe³⁺）=2n（Cu）=0.2mol，所以n（Fe²⁺）=0.25mol-0.2mol=0.05mol，所以铁的氧化物中
n（Fe³⁺）：n（Fe²⁺）=0.2mol：0.05mol=4：1，故该铁氧化物可表示为2 Fe₂O₃?FeO或 Fe₅O₇．
答：氧化物Fe_mO_n的化学式为2 Fe₂O₃?FeO或 Fe₅O₇．

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H⁺+

Fe²⁺═

Mn²⁺+

Fe³⁺+

H₂O
②计算该铁矿石中铁元素的质量分数；
③计算氧化物Fe_mO_n的化学式（m、n为正整数）．（请写出计算过程）

我国是个钢铁大国，钢铁产量为世界第一，高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法．高炉内可能发生如下反应：
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
请回答下列问题：
（1）计算3Fe（s）+2O₂（g）═Fe₃O₄（s）的△H=

．
（2）800℃时，C（s）+CO₂（g）?2CO（g）的平衡常数K=1.64，相同条件下测得高炉内c（CO）=0.20mol?L^-1、c（CO₂）=0.05mol?L^-1，此时反应向

（填“正”或“逆”）方向进行．
（3）某种矿石中铁元素以氧化物Fe_mO_n形式存在，现进行如下实验：将少量铁矿石样品粉碎，称取25.0g样品于烧杯中，加入稀硫酸充分溶解，并不断加热、搅拌，滤去不溶物．向所得滤液中加入10.0g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6g．剩下滤液用浓度为2mol?L^-1的酸性KMnO₄滴定，至终点时消耗KMnO₄溶液体积25.0mL．
提示：2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺ 8H⁺+MnO₄^-+5Fe²⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O
①计算该铁矿石中铁元素的质量分数．
②计算氧化物Fe_mO_n的化学式（m、n为正整数）．

我国是个钢铁大国，钢铁产量为世界第一，高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。某种矿石中铁元素以氧化物Fe_mO_n的形式存在，现进行如下实验：将少量铁矿石样品粉碎，称取25.0g样品于烧杯中，加入稀硫酸充分溶解，并不断加热、搅拌，滤去不溶物。向所得滤液中加入10.0g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6g。剩下滤液用浓度为2mol·L^-¹的酸性KMnO₄滴定，至终点时消耗KMnO₄溶液体积25.0mL。
提示：2Fe³⁺＋Cu === 2Fe²⁺＋Cu²⁺ 8H⁺＋MnO₄^-＋5Fe²⁺=== Mn²⁺＋5Fe³⁺＋4H₂O
（1）计算该铁矿石中铁元素的质量分数。
（2）计算氧化物Fe_mO_n的化学式（m、n为正整数）。

我国是个钢铁大国，钢铁产量为世界第一，高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。高炉内可能发生的反应：
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
请回答下列问题：
（1）  计算3 Fe(s)+2 O₂(g)= Fe₃O₄(s)的ΔH=__________________________。
（2）  800℃时，C（s）+ CO₂(g) 2CO(g)的平衡常数K＝1.64，相同条件下测得高炉内c(CO)=0.2mol/L、c(CO₂)=0.05mol/L，此时反应向_______(填“正”或“逆”)方向进行。
（3）  某种矿石中铁元素以氧化物Fe_mO_n形式存在，现进行如下实验：将少量铁矿石样品粉碎，称取25.0g样品于烧杯中，加入稀硫酸充分溶解，并不断加热、搅拌，滤去不溶物。向所得滤液中加入10.0g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6 g。剩下滤液用浓度为2 mol/L的酸性KMnO₄滴定，至终点时消耗KMnO₄溶液体积25.0 mL。
提示：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺    8H⁺+MnO₄^-+5Fe²⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O
计算：①该铁矿石中铁元素的质量分数。
②计算氧化物Fe_mO_n的化学式（ m、n为正整数）。

(12分)我国是个钢铁大国，钢铁产量为世界第一，高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。高炉内可能发生如下反应：
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
请回答下列问题：
⑴计算3Fe(s)＋2O₂(g) ＝ Fe₃O₄(s)的△H＝___________________。
⑵800℃时，C(s)＋CO₂(g)2CO(g)的平衡常数K＝1.64，相同条件下测得高炉内c(CO)＝0.20 mol·L^－¹、c(CO₂)＝0.05 mol·L^－¹，此时反应向_______（填“正”或“逆”）方向进行。
⑶某种矿石中铁元素以氧化物Fe_mO_n形式存在，现进行如下实验：将少量铁矿石样品粉碎，称取25.0 g样品于烧杯中，加入稀硫酸充分溶解，并不断加热、搅拌，滤去不溶物。向所得滤液中加入10.0 g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6 g。剩下滤液用浓度为2 mol·L^－¹的酸性KMnO₄滴定，至终点时消耗KMnO₄溶液体积25.0 mL。
提示：2Fe³^＋＋Cu＝2Fe²^＋＋Cu²^＋      8H^＋＋MnO₄^－＋5Fe²^＋＝Mn²^＋＋5Fe³^＋＋4H₂O
①计算该铁矿石中铁元素的质量分数。（请写出必要的解题步骤）
②计算氧化物Fe_mO_n的化学式（m、n为正整数）（请写出必要的解题步骤）

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