Question

12．0.9molFe₂O₃與一定量CO反應(yīng)后得到固體X，將X溶于足量稀鹽酸，再通入0.5molCl₂，恰好氧化完全．則X的組成及物質(zhì)的量之比可能是（　　）

• A． 2：3混合的Fe₃O₄與FeO
• B． 3：5：4混合的Fe₃O₄、FeO與Fe
• C． 4：5混合的Fe₂O₃和FeO
• D． 1：1：4混合的Fe₂O₃、Fe₃O₄與FeO

Answer 1

分析 先計(jì)算出0.9molFe₂O₃中含有鐵元素的總物質(zhì)的量，然后分別根據(jù)各選項(xiàng)中各組分的物質(zhì)的量之比及質(zhì)量守恒定律計(jì)算出各組分的物質(zhì)的量，再根據(jù)電子守恒計(jì)算出消耗氯氣的物質(zhì)的量即可．

解答 解：A．若為2：3混合的Fe₃O₄與FeO，二者含有鐵元素的物質(zhì)的量之比為2：1，0.9molFe₂O₃中含有1.8mol鐵離子，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，X中含有Fe₃O₄的物質(zhì)的量為：1.8mol×$\frac{2}{3}$×$\frac{1}{3}$=0.4mol，含有FeO的物質(zhì)的量為：1.8mol×$\frac{1}{3}$=0.6mol；根據(jù)電子守恒0.4mol Fe₃O₄完全反應(yīng)消耗氯氣的物質(zhì)的量為：$\frac{0.4mol×3×（3-\frac{8}{3}）}{2}$=0.2mol，0.6molFeO與氯氣完全反應(yīng)消耗氯氣的物質(zhì)的量為：$\frac{0.6mol×（3-2）}{2}$=0.3mol，總共消耗氯氣的物質(zhì)的量為0.2mol+0.3mol=0.5mol，滿足條件，故A正確；
B．若為3：5：4混合的Fe₃O₄、FeO與Fe，三者含有的鐵元素的物質(zhì)的量之比為：9：5：4，則X中含有Fe₃O₄的物質(zhì)的量為：1.8mol×$\frac{9}{18}$×$\frac{1}{3}$=0.3mol，含有FeO的物質(zhì)的量為：1.8mol×$\frac{5}{18}$=0.5mol，含有Fe的物質(zhì)的量為：1.8mol×$\frac{4}{18}$=0.4mol；0.3molFe₃O₄完全反應(yīng)消耗氯氣的物質(zhì)的量為：$\frac{0.3mol×3×（3-\frac{8}{3}）}{2}$=0.15mol，0.5molFeO與氯氣完全反應(yīng)消耗氯氣的物質(zhì)的量為：$\frac{0.5mol×（3-2）}{2}$=0.25mol，0.4mol鐵與鹽酸反應(yīng)生成0.4mol氯化亞鐵，0.4mol氯化亞鐵完全反應(yīng)消耗氯氣的物質(zhì)的量為：$\frac{0.4mol×（3-2）}{2}$=0.2mol，所以總共消耗氯氣的物質(zhì)的量為：0.15mol+0.25mol+0.2mol=0.6mol＞0.5mol，故B錯(cuò)誤；
C．若為4：5混合的Fe₂O₃和FeO，二者含有的鐵元素的物質(zhì)的量之比為8：5，則X中含有Fe₂O₃的物質(zhì)的量為：1.8mol×$\frac{8}{13}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{7.2}{13}$mol，含有FeO的物質(zhì)的量為：1.8mol×$\frac{5}{13}$=$\frac{9}{13}$mol，氧化鐵不消耗氯氣，$\frac{9}{13}$molFeO消耗氯氣的物質(zhì)的量為：$\frac{9}{13}$mol×$\frac{3-2}{2}$=$\frac{9}{26}$mol，故C錯(cuò)誤；
D．若為1：1：4混合的Fe₂O₃、Fe₃O₄與FeO，三者含有的鐵元素的物質(zhì)的量之比為：2：3：4，則X中含有Fe₃O₄的物質(zhì)的量為：1.8mol×$\frac{3}{9}$×$\frac{1}{3}$=0.2mol，含有FeO的物質(zhì)的量為：1.8mol×$\frac{4}{9}$=0.8mol，含有Fe₂O₃的物質(zhì)的量為：1.8mol×$\frac{2}{9}$×$\frac{1}{2}$=0.2mol；0.2molFe₃O₄完全反應(yīng)消耗氯氣的物質(zhì)的量為：$\frac{0.2mol×3×（3-\frac{8}{3}）}{2}$=0.1mol，0.8molFeO與氯氣完全反應(yīng)消耗氯氣的物質(zhì)的量為：$\frac{0.8mol×（3-2）}{2}$=0.4mol，氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵，氯化鐵不與氯氣反應(yīng)，則消耗氯氣的總物質(zhì)的量為：0.1mol+0.4mol=0.5mol，故D正確；
故選AD．

點(diǎn)評 本題考查了氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意掌握守恒思想在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用，試題培養(yǎng)了學(xué)生的化學(xué)計(jì)算能力．