Question

20．將Fe、FeO和Fe₂O₃的混合物m g加入足量的鹽酸中充分反應(yīng)后，固體無(wú)剩余，測(cè)得參加反應(yīng)的HCl為0.08mol，放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.224L，則原混合物中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（　�。�

• A． 20.5%
• B． 18.6%
• C． 17.6%
• D． 無(wú)法計(jì)算

Answer 1

分析 由于氧化性：Fe³⁺＞H⁺，所以當(dāng)產(chǎn)生氫氣時(shí)，F(xiàn)e³⁺已經(jīng)全部被還原為Fe²⁺，發(fā)生反應(yīng)：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑，F(xiàn)e+Fe₂O₃+6HCl=3FeCl₂+3H₂O，反應(yīng)后溶質(zhì)為FeCl₂，根據(jù)氯原子守恒計(jì)算出鐵元素的物質(zhì)的量，根據(jù)H元素守恒計(jì)算出O元素的物質(zhì)的量，再計(jì)算出混合物中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)即可．

解答 解：由于氧化性Fe³⁺＞H⁺，所以當(dāng)產(chǎn)生氫氣時(shí)，F(xiàn)e³⁺已經(jīng)全部被還原為Fe²⁺，反應(yīng)后溶質(zhì)為FeCl₂，其物質(zhì)的量為：n（FeCl₂）=0.08mol×$\frac{1}{2}$=0.04mol，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，原混合物中含有鐵元素的質(zhì)量為56g/mol×0.04mol=2.24g，
生成氫氣的物質(zhì)的量為$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，
反應(yīng)物中氧元素在反應(yīng)后生成了水，根據(jù)H元素守恒可知，生成水的物質(zhì)的量為：n（H₂O）=$\frac{0.08mol-0.01mol×2}{2}$=0.03mol，根據(jù)質(zhì)量守恒，原混合物中含有氧元素的質(zhì)量為：16g/mol×0.03mol=0.48g，
所以原混合物中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{0.48g}{2.24g+0.48g}$×100%=17.6%，
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，正確判斷反應(yīng)后溶質(zhì)組成為解答關(guān)鍵，注意掌握質(zhì)量守恒定律在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．