Question

（1）合成氨工业生产中所用的α­Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe₂O₃。

①某FeO、Fe₂O₃混合物中，铁原子、氧原子的物质的量之比为4∶5，其中FeO、Fe₂O₃的物质的量之比为____。

②当催化剂中+2价Fe与+3价Fe的物质的量之比为1∶2时，其催化活性最高，此时铁的氧化物的混合物中铁原子的质量分数为____ (用小数表示，保留2位小数)。

（2）电子工业常用30%的FeCl₃溶液腐蚀绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。

①用FeO稀盐酸、氯气制取FeCl₃溶液的离子方程式为____、____。检验溶液中Fe³⁺的试剂是____。

②写出FeCl₃溶液与金属铜发生反应的化学方程式：____，当转移电子数为6.02×10²⁴时，被氧化的物质的质量为____。

Answer

2∶1 0.72 FeO+2H+=Fe2++H2O 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- KSCN溶液 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 320g

【解析】

（1）①设FeO、Fe2O3物质的量分别为x、y，依据铁、氧的物质的量之比为4：5得：(x+2y)：(x+3y)=4：5；解得x：y=2：1；故答案为：2：1；

②设催化剂中含1molFeO、1molFe2O3，则催化剂中铁原子物质的量为1mol+2mol=3mol，氧原子物质的量为1mol+3mol=4mol，故催化剂中Fe元素质量分数为(3mol×56g/mol)/(3mol×56g/mol+4mol×16g/mol)×100%=72%=0.72；故答案为：0.72；

（2）①氧化亚铁与盐酸反应生成氯化亚铁和水，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁，反应的离子方程式分别为：FeO+2H+=Fe2++H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；三价铁离子遇到硫氰根离子生成血红色配合物，可以用KSCN溶液检验三价铁离子的存在；故答案为：FeO+2H+=Fe2++H2O；2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；KSCN溶液；

②氯化铁与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的化学方程式为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2；根据化学方程式可知，转移2mol电子被氧化的铜的质量为64g，则转移电子数为6.02×1024时，即物质的量为10mol时，被氧化的铜的质量为64g/mol×mol=320g；故答案为：320g。