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：

题目内容：

某种矿石中铁元素以氧化物Fe_mO_n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 ______MnOO-4 ______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Fe_mO_n的化学式（m、n为正整数）．（请写出计算过程）

最佳答案：

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．

故答案为：8、1、5、1、5、4．

②参加反应的MnO₄^-的物质的量为2mol?L^-1×0.025L=0.05mol，根据离子方程式可知n（Fe² ）=5n（MnO₄^-）=5×0.05mol=

0.25mol，根据元素守恒，氧化物中铁元素的质量等于Fe² 的质量为0.25mol×56g/mol=14g．所以铁矿石中铁元素的质量分数为14g25g×100%=56%．

答：铁矿石中铁元素的质量分数为56%．

③参加反应的铜的质量为10g-3.6g=6.4g，物质的量为6.4g64g/mol=0.1mol，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n（Fe³ ）=2n（Cu）=0.2mol，所以n（Fe² ）=0.25mol-0.2mol=0.05mol，所以铁的氧化物中

n（Fe³ ）：n（Fe² ）=0.2mol：0.05mol=4：

1、，故该铁氧化物可表示为2Fe₂O₃?FeO或Fe₅O₇．

答：氧化物Fe_mO_n的化学式为2Fe₂O₃?FeO或Fe₅O₇．

答案解析：

14g25g

考点核心：

配平简介：化学反应方程式严格遵守质量守恒定律，书写化学反应方程式写出反应物和生成物后，往往左右两边各原子数目不相等，不满足质量守恒定律，这就需要通过配平来解决。