题目内容


铁的氧化物有多种用途。请解答下面有关问题:

(1)赤铁矿的主要成分是Fe2O3,是工业炼铁的主要原料之一。写出由Fe2O3制得单质铁的化学方程式__________________________________。某赤铁矿除了含Fe2O3之外,还含有少量的SiO2和Al2O3。将试样溶于NaOH溶液,充分反应后过滤,即可得到较纯净的Fe2O3。发生反应的离子方程式是______________________________________________________________。

(2)Fe2O3可以与铝粉组成铝热剂用于焊接钢轨或定向爆破。某同学猜测,该反应所得熔融物中含有Fe2O3。他设计如下实验来验证自己的猜想:取少量试样,加入足量稀盐酸,然后滴加KSCN溶液,若出现红色,证明含有Fe2O3。否则,不含有Fe2O3。你认为该方案合理吗?为什么?__________________________________ __________________________________。

(3)合成氨工业中所用的α-Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3。已知当催化剂中Fe2+和Fe3+的物质的量之比为12时,其催化活性最高。某化学小组试图以Fe2O3为原料制备该催化剂,方法之一是向其中加入炭粉高温反应:2Fe2O3+C4FeO+CO2↑。

实验教师提供了12 g炭粉。请你计算,若要制取这种活性最高的催化剂,加入的Fe2O3的质量为________ g。


解析 (3)根据化学方程式可知:12 g炭粉和320 g Fe2O3反应可制得4 mol FeO。再根据催化剂中n(Fe2+)n(Fe3+)=12,还需要加入4 mol Fe2O3,所以共需加入Fe2O3的质量为:320 g+4 mol×160 g·mol-1=960 g。

答案 (1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(若写出其他化学方程式,只要合理即给分)

SiO2+2OH-===SiO+H2O,Al2O3+2OH-===2AlO+H2O

(2)不合理。因为Fe3+能跟Fe反应生成Fe2+,Fe2+与SCN-反应时不会出现红色(其他答案只要合理即可得分)

(3)960


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