Question

把四氧化三铁与焦炭混合后隔绝空气加热，生成物分别可能为FeO、Fe，CO、CO₂。

（1）写出四氧化三碳与碳反应生成物都是低价氧化物的化学反应式：                 。

若按此反应进行还原1mol四氧化三铁，固体物质的质量减少             g.

（2）分别取116g四氧化三铁，加入足量的碳粉加热反应后产物分别如下表ABCD所列：

编号	产物
A	FeO   CO2
B	FeO   CO
C	Fe    CO2
D	Fe    CO

反应中生成气体在标准状况下的最大体积为             L，固体减少的质量最小为             g。

（3）与1mol四氧化三铁作用，从反应开始至反应结束消耗碳的质量m_C的可能的范围为                      。

（4）如果反应中产生的气体只有CO₂，反应作用掉的碳的质量为Xg，则反应生成的固体产物m的取值范围为（用含X的函数表示）             。

（5）如果反应中生成的都是铁，测得反应产生的气体的密度折算到标准状况下为1.429g/L，反应中固体质量减小256g，则反应中生成铁的质量为多少？

Answer 1

（1）Fe_??3??O₄+C→3FeO+CO   28

   （2）44.8   11

   （3）Og<mc≤48g

   （4）36Xg≥m≥7Xg

   （5）

解析:

本题考查元素化合物及其相关计算。（1）依据题意写出方程式为：Fe_??3??O₄+C3FeO+CO，从反应看出，固体减少的质量即为生成的CO气体的质量；（2）写出各种情况的反应方程式，A是：

2Fe_??3??O₄+C6FeO+CO₂，B是：Fe_??3??O₄+C3FeO+CO，C是：Fe_??3??O₄+2C3Fe+2CO₂，D是：

Fe_??3??O₄+4C3Fe+4CO，116g四氧化三铁的物质的量为0.5mol，从各个方程式看出，产生气体最多的是D，为2mol，即44.8L，产生气体质量最少的是A，为0.25×44=11g，产生的气体的质量即为减少的固体的质量，固体减少11g；（3）1mol四氧化三铁与碳反应，消耗碳的质量最多的是反应D，为4mol，所以m_C的可能的范围为0g<mc≤48g；（4）反应中产生的气体只有CO₂，即为A和C两种情况，通过极值法可解，若发生反应A，则固体质量为36Xg，若发生反应C，则固体质量为7Xg，所以m的取值范围为36Xg≥m≥7Xg；

（5）