Question

13．取含鐵、氧兩種元素的固體樣品11.6g，通入足量的CO并充分加熱，將產(chǎn)生的氣體通入足量澄清石灰水中，充分反應(yīng)后，得到沉淀20.0g，該固體的組成可能是（　�。�

• A． Fe₃O₄
• B． Fe₃O₄和Fe₂O₃
• C． Fe和Fe₂O₃且質(zhì)量比為7：20
• D． FeO和Fe₂O₃且質(zhì)量比為9：20

Answer 1

分析 設(shè)鐵的氧化物化學(xué)式為Fe_xO_y，發(fā)生反應(yīng)Fe_xO_y+yCO=xFe+yCO₂，可知氧化物中氧原子的物質(zhì)的量等于二氧化碳的物質(zhì)的量，澄清石灰水將生成的氣體充分吸收，產(chǎn)生沉淀20g為碳酸鈣的質(zhì)量，根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算碳酸鈣的物質(zhì)的量，根據(jù)碳原子守恒，氧化物中氧原子的物質(zhì)的量等于二氧化碳的物質(zhì)的量，
根據(jù)質(zhì)量守恒n（Fe）求出n（Fe）：n（O），結(jié)合選項(xiàng)進(jìn)行分析解答．

解答 解：澄清石灰水將生成的氣體充分吸收，產(chǎn)生沉淀20g為碳酸鈣的質(zhì)量，物質(zhì)的量為 $\frac{20g}{100g/mol}$=0.2mol，
根據(jù)碳原子守恒可知n（CO₂）=0.2mol，氧化物中氧原子的物質(zhì)的量等于二氧化碳的物質(zhì)的量，
即n（O）=n（CO₂）=0.2mol，n（Fe）=$\frac{m}{M}$=$\frac{11.6g-0.2mol×16g/mol}{56g/mol}$=0.15mol，
n（Fe）：n（O）=0.15mol：0.2mol=3：4，質(zhì)量比是：21：8，
A、Fe₃O₄中n（Fe）：n（O）=3：4，故A正確；
B、Fe₃O₄和Fe₂O₃組合，其中n（Fe）：n（O）不可能為5：7，故B錯(cuò)誤；
C、設(shè)Fe和Fe₂O₃的質(zhì)量比是x：y，
所以$\frac{x+\frac{112y}{160}}{\frac{48y}{160}}$=21：8，x：y=7：80，故C錯(cuò)誤；
D、FeO和Fe₂O₃組合的質(zhì)量比是m：n，

$\frac{\frac{56m}{72}+\frac{112n}{160}}{\frac{16m}{72}+\frac{48n}{160}}$=21：8，m：n=9：20，故D正確．
故選：AD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算，判斷氧化物中氧原子的物質(zhì)的量等于二氧化碳的物質(zhì)的量是解題的關(guān)鍵，題目難度中等．