Question

9．工业炼铁用一氧化碳还原氧化铁时会发生如下一系列反应：
3Fe₂O₃+CO→2Fe₃O₄+CO₂   
Fe₃O₄+CO→3FeO+CO₂    
FeO+CO→Fe+CO₂
某次实验中，用CO还原4.80g氧化铁，当固体质量变成4.56g时，测得此固体中只存在2种氧化物．则此固体成分和它们的物质的量之比可能的是（　　）

• A． n（FeO）：n（Fe₃O₄）=1：1
• B． n（Fe₂O₃）：n（FeO）=2：1
• C． n（Fe₂O₃）：n（FeO）=1：2
• D． n（Fe₂O₃）：n（Fe₃O₄）=1：1

Answer 1

分析 反应中CO～CO₂，固体质量减少为CO获得的氧原子质量，根据固体质量差计算减少O原子，根据守恒法计算反应后氧原子物质的量，反应中Fe原子物质的量不变，可以确定反应后氧化物中Fe、O原子数目之比，结合选项判断．

解答 解：固体质量减少为CO获得的氧原子质量，根据固体质量差，可知减少O原子质量为4.8g-4.56g=0.24g，减少O原子物质的量为$\frac{0.24g}{16g/mol}$=0.015mol，氧化铁的物质的量为$\frac{4.8g}{160g/mol}$=0.03mol，则反应后氧化物中O原子物质的量为0.03moL×3-0.015mol=0.075mol，反应中Fe原子物质的量不变，则反应后氧化物中Fe、O原子数目之比为0.03mol×2：0.075mol=4：5．
A．当n（FeO）：n（Fe₃O₄）=1：1，则Fe、O原子数目之比为（1+3）：（1+4）=4：5，故A正确；
B．当n（Fe₂O₃）：n（FeO）=2：1，则Fe、O原子数目之比为（2+1）：（3+1）=3：4，故B错误；
C．当n（Fe₂O₃）：n（FeO）=1：2，则Fe、O原子数目之比为（2+1×2）：（3+1×2）=4：5，故C正确；
D．当n（Fe₂O₃）：n（Fe₃O₄）=1：1，则Fe、O原子数目之比为（2+3）：（3+4）=5：7，故D错误，
故选：AC．

点评 本题以化学式确定为载体，考查学生分析计算能力，注意利用原子守恒解答，难度中等．