Question

（2013?东城区一模）合成氨工业生产中所用催化剂的主要成分是FeO和Fe₂O₃，且FeO与Fe₂O₃的质量比为9：20时，其催化活性最大．以Fe₂O₃为原料制备该催化剂时，可加入适量木炭粉，发生如下反应：2Fe₂O₃+C

高温  .

4FeO+CO₂↑．试计算应向160gFe₂O₃粉末中加入木炭粉的质量．

Answer 1

分析：分析题意可知当催化剂中FeO与Fe₂O₃的质量之比为9：20时，其催化活性最高，所以可根据反应结束后生成的FeO的质量和剩余Fe₂O₃的质量之比为9：20建立等式．
所以解题思路就是设出木炭的质量，根据化学方程式求出生成的FeO的质量和剩余的Fe₂O₃质量即可解答．

解答：解：设需加入木炭粉的质量是x 参加反应的Fe₂O₃的质量为y，生成FeO的质量为z
2Fe₂O₃ +C

高温  .

4FeO十CO₂↑
320    12       288
 y      x        z

320

y

=

12

x

=

288

z

y=

320x

12

  z=

288x

12

剩余Fe₂O₃的质量为：160g-

320x

12

=

160g×12-320x

12

根据题意得：

288x 12

160g×12-320x 12

=

9

20

解得：x=2g
答：需加入木炭粉2g．

点评：解答本题的难点在于确定480gFe₂O₃粉末应转化为FeO的质量，因此可通过化学方程式首先确定反应中两物质的质量关系，然后再利用最佳质量比解决需要生成FeO的质量．