Question

16．合成氨工业生产中所用的催化剂的主要成分是FeO、Fe₂O₃．在此铁的氧化物混合物中铁的质量分数可能范围为0.70～0.78．当催化剂中FeO与Fe₂0₃的质量之比为9：20时，其催化活性最高，此时铁的氧化物混合物中铁的质量分数为0.72．（用小数表示，保留2位小数）．

Answer 1

分析 可用极值假设法，假设全部为FeO，算出一个混合物中铁的质量分数，再假设全部为Fe₂O₃，再算出一个混合物中铁的质量分数，实际上混合物中铁的质量分数就是一个范围值，在它们两个之间的范围值．根据混合物中FeO与Fe₂O₃的质量，由两氧化物中铁元素的质量分数，可求得混合物与所含铁的质量关系，即可得此时铁的氧化物混合物中铁的质量分数进行分析．

解答 解：假设为全部来自FeO，氧化物中铁的质量分$\frac{56}{56+16}$=0.78，再假设全部为Fe₂O₃，氧化物中铁的质量分$\frac{56×2}{56×2+16×3}$=0.70，所以在此铁的氧化物混合物中铁的质量分数可能范围为0.70～0.78；假设此时混合物中FeO的质量为9m，属于Fe₂O₃的质量为20m，混合物的质量为29m，所以，
混合物中铁的质量分数=$\frac{9m×\frac{56}{56+16}+20m×\frac{56×2}{56×2+16×3}}{9m+20m}$=0.72；
故答案为：0.70～0.78； 0.72．

点评 在解此类题时，常采用极值法和假设法，然后结合题中的数据进行解答．