Question

4．某火星车取回一种岩石样品为铁的氧化物（仅含铁和氧）．取一块该样品恰好完全溶于200mL3.5mol•L^-1硫酸中，向溶液中通入1120mL氯气（标准状况）恰好完全反应，向反应后的溶液中滴加铁氰化钾K₃[Fe（CN）₆]溶液，无沉淀产生．根据上述数据，推知样品的化学式为（　　）

• A． Fe₃O₄
• B． Fe₄O₅
• C． Fe₅O₇
• D． Fe₇O₁₀

Answer 1

分析 铁的氧化物与硫酸反应生成盐和水，n（O）=n（H₂O）=n（H₂SO₄）=0.2L×3.5mol/L=0.7mol，向溶液中通入1120mL氯气（标准状况）恰好完全反应，向反应后的溶液中滴加铁氰化钾K₃[Fe（CN）₆]溶液，无沉淀产生，可知反应后不存在亚铁离子，由电子守恒可知n（Fe²⁺），最后利用电荷守恒计算n（Fe³⁺），以此确定化学式．

解答 解：铁的氧化物与硫酸反应生成盐和水，n（O）=n（H₂O）=n（H₂SO₄）=0.2L×3.5mol/L=0.7mol，向溶液中通入1120mL氯气（标准状况）恰好完全反应，向反应后的溶液中滴加铁氰化钾K₃[Fe（CN）₆]溶液，无沉淀产生，可知反应后不存在亚铁离子，由电子守恒可知n（Fe²⁺）=$\frac{\frac{1.12L}{22.4L/mol}×2×（1-0）}{（3-2）}$=0.1mol，盐溶液不显电性，由电荷守恒可知n（Fe³⁺）×3+n（Fe²⁺）×2=n（SO₄^2-）×2，解得n（Fe³⁺）=$\frac{0.7mol×2-0.1mol×2}{3}$=0.4mol，
综上所述，n（Fe）：n（O）=（0.1mol+0.4mol）：0.7mol=5：7，即铁的氧化物的化学式为Fe₅O₇，
故选C．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握电子守恒、电荷守恒及原子守恒等为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，题目难度不大．