题目内容
我国是个钢铁大国,钢铁产量居世界第一位,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FemOn的形式存在,现进行如下实验:将少量铁矿石样品粉碎,称取25.0 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2 mol·L-1的酸性KMnO4滴定,至终点时消耗KMnO4溶液体积25.0 mL。
(1)计算该铁矿石中铁元素的质量分数。
(2)计算氧化物FemOn的化学式(m、n为正整数)。
(1)56% (2)Fe5O7
【解析】(1)依据8H++Mn
+5Fe2+
Mn2++5Fe3++4H2O可知n(Fe2+)=5n(Mn)=5×0. 025 L×2 mol·L-1=0.25 mol,m(Fe)=14 g,铁矿石中铁元素的质量分数=
×100%=56%;(2)参加反应n(Cu)=
=0.1 mol,依据2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+可知铁矿石中n(Fe3+)=0.2 mol、n(Fe2+)=0.25 mol-0.2 mol=0.05 mol,1个该氧化物分子含有一个+2价铁原子,含有4个+3价铁原子,依据化合价可知O原子为7个
煤直接燃烧的能量利用率较低，为提高其利用率，工业上将煤气化(转变成CO和H2)后再合成乙醇、二甲醚等多种能源。
(1)如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。该电池的负极反应式为______________________。
(2)煤气化所得气体可用于工业合成二甲醚，其反应如下：
2CO(g)＋4H2(g)
CH3OCH3(g)＋H2O(g)。
同时发生副反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)；CO(g)＋H2O(g)??CO2(g)＋H2(g)。
在温度为250 ℃、压强为3.0 MPa时，某工厂按投料比V(H2)∶V(CO) ＝a进行生产，平衡时反应体系中各组分的体积分数如下表：
物质 | H2 | CO | CO2 | (CH3)2O | CH3OH(g) | H2O(g) |
体积分数 | 0.54 | 0.045 | 0.18 | 0.18 | 0.015 | 0.03 |
①投料比a＝________；
②250℃时反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数K＝________。
