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1:2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:2 Fe2O3 + C 4FeO+CO2↑. 实验教师提供了12g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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

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1：2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：2 Fe₂O₃+ C 4FeO+CO₂↑。

实验教师提供了12g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。

该小组设计了多个实验方案来测定所得产品是否符合要求。其中一个实验方案是用氢气还原加热的混合物，测定铁的质量分数。在用锌跟稀硫酸反应制取氢气时，该小组的同学向稀硫酸中加入少量硫酸铜溶液，目的是。当混合物中铁的质量分数为（用化简的分数表示）时，该产品合格。

960．加快氢气产生的速率。21/29。

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（2012?岳阳二模）如图是合成氨和利用氨制取硝酸、纯碱的简要流程示意图：

．
（2）有关合成氨工业的说法中，正确的是

．
A．从合成塔出来的混合气体，其中NH₃只占15%，所以生产氨的工厂的效率都很低
B．由于氨易液化，N₂、H₂是循环使用，所以总体来说氨的产率很高
C．合成氨工业的反应温度控制在500℃左右，目的是使化学平衡向正反应方向移动
D．合成氨厂采用的压强是2×10⁷～5×10⁷Pa，因在该压强下铁触媒的活性最大
（3）在纯碱制造过程中，过程①与过程②的顺序能否颠倒？

不能

，其理由是

因为CO₂在水中溶解度较小，顺序颠倒后得不到较高浓度的HCO₃^-，所以没有NaHCO₃生成

．若产品纯碱中含有碳酸氢钠，用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为：

（注明你的表达式中所用的有关符号的含义）
（4）硝酸厂的尾气中含有NO和NO₂等污染物，常利用各种燃料气中的甲烷等将氮的氧化物还原为空气主要成分而除去．写出甲烷与NO₂反应的化学反应方程式：

CH₄+2NO₂═N₂+CO₂+2H₂O

．
若基于下列反应的方法治理：2NO₂+2NaOH→NaNO₃+NaNO₂+H₂O，NO+NO₂+2NaOH→2NaNO₂+H₂O；现有标准状况下NO、NO₂的混合物恰好与50mL 2.0mol?L^-1的NaOH溶液反应完全，且生成NaNO₂和NaNO₃的物质的量的比值为4：1，则在混合气体中NO气体的体积分数为

0.3

．

铁、铜、铝及其化合物应用广泛，是人们生活中常用的材料．
（1）在电子工业中，制印刷电路时，常用氯化铁溶液作为铜的“腐蚀液”，该过程发生的反应为：2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂．该反应中铜作

还原

剂．
（2）日常用的铝制品比铁制品更耐腐蚀的原因是

铝制品表面有一层致密的氧化膜

．
（3）氢氧化铝是医用的胃酸中和剂的一种．试用离子方程式表示其作用机理：

Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O

．
（4）超细氮化铝粉末被广泛应用于大规模集成电路生产等领域，其制取原理为：Al₂O₃+N₂+3C

高温

2AlN+3CO．该反应中每生成2mol AlN，N₂得到

mol电子．
（5）合成氨工业生产中所用的α-Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe₂O₃．当催化剂中Fe²⁺与Fe³⁺的物质的量之比为1：2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）．

（共6分）瑞典皇家科学院宣布，将2007年诺贝尔化学奖授予德国马普学会弗里茨-哈伯（Fritz-Haber）研究所的格哈德·埃特尔(Gerhard Ertl)教授，以表彰他在固体表面化学过程研究领域作出的开拓性成就。合成氨工业生产中所用的α-Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe₂O₃。

（1）某FeO、Fe₂O₃混合物中，铁、氧的物质的量之比为4：5，其中Fe²⁺与Fe³⁺物质的量之比为_________。

（2）当催化剂中Fe²⁺与Fe³⁺物质的量之比为1：2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_________（用小数表示）。

（3）以Fe₂O₃为原料制备上述催化剂，可向其中加入适量碳粉，发生如下反应：

2Fe₂O₃ +C＝4FeO +CO₂↑，为制得这种催化活性最高的催化剂，应向480g Fe₂O₃粉末中加入碳粉的质量为_________ g。

（4分）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之处，还含有少量的SiO₂和Al₂O₃。将试样溶于NaOH溶液，充分反应过滤，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，若出现血红色，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1：2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：

实验教师提供了12g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。该小组设计了多个实验方案来测定所得产品是否符合要求。其中一个实验方案是用氢气还原加热的混合物，测定铁的质量分数。在用锌跟稀硫酸反应制取氢气时，该小组的同学向稀硫酸中加入少量硫酸铜溶液，目的是。当混合物中铁的质量分数为（用化简的分数表示）时，该产品合格。

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