Question

今有由铁的某种氧化物和铝粉组成的混合物X．为确定X中铁的氧化物的化学式 称取29.7gX隔绝空气高温下充分反应的混合物Y，Y与足量的氢氧化钠溶液反应收集到表准状况下气体3.36L，将反应液过滤、洗涤的固体Z将Z加入到120mL5mol?L^-1 FeCl₃溶液中，两者均恰好完全反应，则X中铁的氧化物为（　　）

• A、FeO
• B、Fe₃O₄
• C、Fe₂O₃
• D、FeO₂

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：反应后的固体能够与氢氧化钠溶液反应生成气体，该氢气只能为氢气，说明金属铝过量，铁的氧化物完全转化成铁单质；Z为铁，然后根据反应2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺计算出生成铁的物质的量，根据氢气的量计算出反应后剩余铝的物质的量，然后根据质量守恒计算出反应生成氧化铝的质量，再计算出氧化铝的物质的量，从而得出氧化铁中氧元素的物质的量，从而得出该铁的氧化物的化学式．

解答： 解：标况下3.36L气体为Al与氢氧化钠溶液反应生成的氢气，其物质的量为：

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol，则反应消耗Al的物质的量为：0.15mol×

2

3

=0.1mol，
120mL5mol?L^-1FeCl₃溶液中含有含有氯化铁的物质的量为：n（FeCl₃）=5mol/L×0.12L=0.6mol，根据反应2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺可知，参加反应的铁的物质的量为：0.6mol×

1

2

=0.3mol，
Y能够与氢氧化钠溶液反应生成氢气，说明原混合物中铝过量，铁的氧化物完全反应，Y为金属铁、Al和氧化铝，其中铁的物质的量为0.3mol、铝为0.1mol，
根据质量守恒可知，Y中氧化铝的质量为：29.7g-56g/mol×0.3mol-27g/mol×0.1mol=10.2g，氧化铝的物质的量为：

10.2g

102g/mol

=0.1mol，
氧化铝中氧元素来自氧化铁，所以氧化铁中氧元素的物质的量为：0.1mol×3=0.3mol，
该氧化铁中Fe与O元素的物质的量之比为：0.1mol：0.1mol=1：1，
所以该铁的氧化物为FeO，
故选A．

点评：本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生反应实质及反应原理为解答关键，注意质量守恒在化学计算或者的应用方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．