某种矿石中铁元素以氧化物FemOn形式存在(矿石中杂质不与酸反应),现进行如下实验:将少量铁矿石样品粉碎,称取25.0g样品于烧杯中,加入稀H2SO4充分溶解,并不断

发布时间:2020-08-07 03:04:21

某种矿石中铁元素以氧化物FemOn形式存在(矿石中杂质不与酸反应),现进行如下实验:将少量铁矿石样品粉碎,称取25.0g样品于烧杯中,加入稀H2SO4充分溶解,并不断加热、搅拌,滤去不溶物.向所得滤液中加入10.0g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6g.剩下滤液用浓度为2mol?L-1的酸性KMnO4滴定,至终点时消耗KMnO4溶液体积25.0mL.
①配平:________H++________MnO+________Fe2+═________Mn2++________Fe3++________H2O
②计算该铁矿石中铁元素的质量分数;
③计算氧化物FemOn的化学式(m、n为正整数).(请写出计算过程)

网友回答

8    1    5    1    5    4
解析分析:①锰元素化合价由MnO4-中+7价降低为Mn2+中+2价,铁元素化合价由+2价升高为+3价,化合价升降的最小公倍数为5,所以MnO4-系数为1,Fe2+系数为5,再根据元素守恒(电荷守恒),配平其它物质的系数.
②参加反应的MnO4-的物质的量为2mol?L-1×0.025L=0.05mol,根据离子方程式计算n(Fe2+),根据元素守恒,氧化物中铁元素的质量等于Fe2+的质量.
③参加反应的铜的质量为10g-3.6g=6.4g,铜发生反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+.由反应可知硫酸与氧化物反应后的溶液中铁离子n(Fe3+)=2n(Cu),亚铁离子n(Fe2+)=0.25mol-n(Fe3+),判断氧化物中铁离子与亚铁离子数目比,据此书写化学式.

解答:①锰元素化合价由MnO4-中+7价降低为Mn2+中+2价,铁元素化合价由+2价升高为+3价,化合价升降的最小公倍数为5,所以MnO4-系数为1,Fe2+系数为5,根据原子守恒可知Mn2+系数为1,Fe3+系数为5,根据氧原子守恒可知H2O系数为4,根据氢原子守恒确定H+系数为8,离子方程式为8H++1MnO4-+5Fe2+═1Mn2++5Fe3++4H2O.
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