Question

有一种粉末它是由铁的氧化物中的一种或者两种组成，取3.04g粉末加热，同时通入足量的CO使之完全反应，再用过量澄清石灰水把生成的气体充分吸收，产生沉淀 5g． 则该粉末的组成是（　　）

A．只有Fe₂O₃

B．只有FeO

C．等物质的量的Fe₂O₃和Fe₃O₄

D．等物质的量的FeO和Fe₃O₄

Answer 1

分析：设铁的氧化物化学式为Fe_xO_y，发生反应Fe_xO_y+yCO=xFe+yCO₂，可知氧化物中氧原子的物质的量等于二氧化碳的物质的量，澄清石灰水将生成的气体充分吸收，产生沉淀5g为碳酸钙的质量，根据n=

m

M

计算碳酸钙的物质的量，根据碳原子守恒，氧化物中氧原子的物质的量等于二氧化碳的物质的量，根据质量守恒n（Fe）求出n（Fe）：n（O），结合选项进行分析解答．

解答：解：澄清石灰水将生成的气体充分吸收，产生沉淀5g为碳酸钙的质量，物质的量为

5g

100g/mol

=0.05mol，根据碳原子守恒可知n（CO₂）=0.05mol，氧化物中氧原子的物质的量等于二氧化碳的物质的量，即n（O）=n（CO₂）=0.05mol，n（Fe）=

m

M

=

3.04g-0.05mol×16g/mol

56g/mol

=0.04mol，n（Fe）：n（O）=0.04mol：0.05mol=4：5，所以该粉末是由铁的两种氧化物构成，若由等物质的量的Fe₂O₃和Fe₃O₄构成，n（Fe）：n（O）=5：7，不成立，所以该粉末是由FeO和Fe₃O₄构成，
令FeO和Fe₃O₄混的物质的量分别为xmol、ymol，则根据铁原子和氧原子守恒：

x+3y=0.04mol x+4y=0.05mol

解得：x=0.01mol，y=0.01mol
故该粉末是由FeO和Fe₃O₄的物质的量之比为0.01mol：0.01mol=1：1构成，
故选D．

点评：本题考查混合物的有关计算，判断氧化物中氧原子的物质的量等于二氧化碳的物质的量是解题的关键，题目难度中等．