Question

17．取含铁、氧两种元素的固体样品 11.6g，通入足量 CO 并充分加热，将产生的气体通 入足量澄清石灰水，充分反应后，得沉淀 20.0g．该固体的组成不可能是（　　）

• A． Fe₂O₃
• B． Fe₃O₄
• C． Fe 和 Fe₂O₃
• D． FeO 和 Fe₂O₃

Answer 1

分析 含铁、氧两种元素的固体和一氧化碳反应生成的二氧化碳能和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，根据反应的化学方程式和沉淀碳酸钙的质量可以计算二氧化碳的质量；
氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁和一氧化碳反应的化学方程式为：
FeO+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe+CO₂，Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，Fe₃O₄+4CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Fe+4CO₂，
由以上关系可知，二氧化碳中的氧元素质量一半来自于铁、氧两种元素组成的物质，再根据氧元素的质量分数可以判断固体的组成．

解答 解：设二氧化碳质量为x，
Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O，
                   44      100
                   x        20g
$\frac{44}{x}$=$\frac{100}{20g}$，
x=8.8g，
二氧化碳中氧元素质量为：8.8g×$\frac{32}{44}$×100%=6.4g，
则含铁、氧两种元素的固体样品中氧元素质量为：6.4g÷2=3.2g，
含铁、氧两种元素的固体样品中氧元素质量分数为：$\frac{3.2g}{11.6g}$×100%=27.6%，
氧化铁、四氧化三铁、氧化亚铁中氧元素质量分数分别为：$\frac{48}{160}$×100%=30%、$\frac{64}{232}$×100%=27.6%、
$\frac{16}{72}$×100%=22.2%，
由计算可知，该固体的组成可能是Fe₃O₄、Fe 和 Fe₂O₃、FeO 和 Fe₂O₃，不可能是Fe₂O₃、
故选：A．

点评 反应生成的二氧化碳中的氧元素一半来自于一氧化碳，另一半来自于铁、氧组成的物质，这是解答的关键，要注意理解．