Question

【题目】某矿石中铁元素以氧化物FemOn形式存在，现进行如下实验：称取25.0 g样品溶于稀硫酸中，加热搅拌，滤去不溶物。向滤液中加入10.0 g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得固体3.6 g。剩下滤液用2 mol·L－1的酸性KMnO4滴定，消耗KMnO4溶液25.00 mL。

(1)该铁矿石中铁元素的质量分数为________(保留三位有效数字)；

(2)氧化物FemOn的化学式中m=____，n=____(m、n为正整数)。

Answer 1

【答案】56.0% 5 7

【解析】

溶于稀硫酸后的滤液中加入10.0 g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得固体3.6 g，则10.0g-3.6g=6.4g铜和铁离子反应，据此可计算Fe3+物质的量；剩下滤液中铁元素全部以Fe2+存在，其物质的量可通过2 mol·L－1的酸性KMnO4滴定所消耗KMnO4溶液25.00 mL计算所得，据此计算；

(1)据分析，剩下滤液中铁元素全部以Fe2+存在，则，解得n（Fe2+）=0.25 mol，根据Fe守恒，剩下滤液中铁元素质量即为该铁矿石中铁元素总量，则该铁矿石中铁元素的质量分数为 = 56.0% ；

答案为：56.0% ；

(2) 25.0 g样品溶于稀硫酸中，且6.4g铜和其中的铁离子发生反应：，则n（Fe3+）=2n（Cu）=2×=0.2mol，则25.0 g样品溶于稀硫酸所得溶液中含有Fe2+为0.25 mol-0.2mol=0.05mol，则亚铁离子和铁离子的物质的量之比为0.05mol：0.2mol=1：4，故氧化物可表示为：FeO·2Fe2O3，即氧化物为Fe5O7，则m=5，n=7；

答案为：5；7。