Question

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FeO与Fe₂O₃的物质的量之比为1：1时，其催化活性最高．现以Fe和Fe₂O₃为原料制备这种催化剂，有关反应为：Fe₂O₃+Fe

高温  .

3FeO．计算应向480g Fe₂O₃粉末中加入铁粉的质量

 

．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：设向480g Fe₂O₃粉末中加入xg铁粉可制得活性最高的催化剂，根据n=

m

M

计算Fe₂O₃的物质的量、表示出Fe的物质的量，根据方程式Fe₂O₃+Fe

高温  .

3FeO计算生成FeO的物质的量，进而计算消耗Fe₂O₃的物质的量、反应后剩余的Fe₂O₃的物质的量，FeO与Fe₂O₃的物质的量之比为1：1时催化活性最高，据此列方程计算．

解答： 解：设向480g Fe₂O₃粉末中加入xg铁粉可制得活性最高的催化剂，
n（ Fe₂O₃）=

480g

160g?mol-1

=3mol，n（Fe）=

xg

56g?mol-1

=

x

56

mol，
由方程式Fe₂O₃+Fe

高温  .

3FeO，可得反应生成FeO的物质的量为n（FeO）=3×

x

56

mol，消耗Fe₂O₃的物质的量为n_消耗（ Fe₂O₃）=

x

56

mol，反应后剩余的Fe₂O₃的物质的量为n_剩余（ Fe₂O₃）=（3-

x

56

）mol，
当FeO与Fe₂O₃的物质的量之比为1：1时，其催化活性最高，故3×

x

56

mol：（3-

x

56

）mol=1：1，解得x=42，
故答案为：42g．

点评：本题考查根据方程式计算的计算，难度不大，注意利用方程解答，关键是表示出反应后FeO、Fe₂O₃的物质的量．