Question

20．己知铁的氧化物有FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄，某固体样品由其中一种或多种组成，取5.8克固体样品与足量的CO充分反应后，将气体通入足量澄清石灰水中得到10克的沉淀，则关于该固体样品的组成说法正确的是（　　）

• A． 该样品可能是纯净的Fe₂O₃
• B． 若该样品含多种物质，则样品中一定含Fe₃O₄
• C． 若该样品含多种物质，则样品中一定含FeO
• D． 该样品中可能含有3种物质

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10g为碳酸钙的质量，根据n=$\frac{m}{M}$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10g为碳酸钙的质量，物质的量为$\frac{10g}{100g/mol}$=0.1mol，
根据碳原子守恒可知n（CO₂）=0.1mol，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）=0.1mol，n（Fe）=$\frac{m}{M}$=$\frac{5.8g-0.1mol×16g/mol}{56g/mol}$=0.075mol
n（Fe）：n（O）=0.075mol：0.1mol=3：4，
A、Fe₂O₃中n（Fe）：n（O）=2：3，故A错误；
B、若含有多种物质，Fe₃O₄中n（Fe）：n（O）=3：4，则可以是FeO和Fe₂O₃组合，其中n（Fe）：n（O）可能为3：4，故错误；
C、若是纯净物，则可以是Fe₃O₄（因n（Fe）：n（O）=3：4），若含有多种物质，可以是FeO和Fe₂O₃组合，其中n（Fe）：n（O）可能为3：4，因此一定含有FeO，故正确；
D、根据C的分析，也可以是三种物质的混合，故正确．
故选CD．

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．