Question

14．球墨鑄鐵中含有一種鐵碳化合物X．實驗室測定化合物X的組成實驗如圖，下列說法不正確的是（　�。�

• A． 固體2是氧化鐵
• B． X與足量的熱濃硝酸反應有NO₂和CO₂生成
• C． 溶液甲中可能含有Fe³⁺
• D． X的化學式可以表示為Fe₃C₂

Answer 1

分析 依據(jù)框圖可知：鐵碳化合物X在足量空氣中煅燒得固體1為鐵的氧化物，鐵元素化合價可以是+2、+3價，溶于鹽酸所得溶液中可能Fe²⁺和Fe³⁺，再能入足量的氯氣，溶液中都為+3價的鐵，加熱蒸發(fā)，鐵離子水解，生成氫氧化鐵，灼燒后氫氧化鐵分解得固體2為氧化鐵，依據(jù)固體2質(zhì)量為24.0g計算鐵元素的質(zhì)量，依據(jù)鐵元素質(zhì)量守恒計算鐵碳化合物中碳元素的質(zhì)量，然后計算鐵原子個數(shù)、碳原子個數(shù)比確定鐵碳化合物化學式．

解答 解：依據(jù)框圖可知：鐵碳化合物X在足量空氣中煅燒得固體1為鐵的氧化物，鐵元素化合價可以是+2、+3價，溶于鹽酸所得溶液中可能Fe²⁺和Fe³⁺，再能入足量的氯氣，溶液中都為+3價的鐵，加熱蒸發(fā)，鐵離子水解，生成氫氧化鐵，灼燒后氫氧化鐵分解得固體2為氧化鐵，依據(jù)固體2質(zhì)量為24.0g，則氧化鐵中鐵元素質(zhì)量=$\frac{112}{160}$×24g=16.8g，依據(jù)鐵元素質(zhì)量守恒可知鐵碳化合物中鐵元素質(zhì)量為16.8，物質(zhì)的量為$\frac{16.8}{56}$mol；則X中碳的質(zhì)量為18g-16.8g=1.2g，物質(zhì)的量為$\frac{1.2}{12}$mol，所以在X中鐵、碳原子的物質(zhì)的量之比為：$\frac{16.8}{56}$：$\frac{1.2}{12}$=3：1，所以X的化學式為Fe₃C；
A．依據(jù)分析可知固體2是氧化鐵，故A正確；
B．Fe₃C與熱的濃硝酸發(fā)生氧化還原反應，碳元素可被氧化成二氧化碳，硝酸中的氮可被還原成二氧化氮，故B正確；
C．依據(jù)分析可知：溶液甲中可能含有Fe³⁺，故C正確；
D．的化學式可以表示為Fe₃C，故D錯誤；
故選：D．

點評 本題為框圖推斷題，熟悉鐵及其化合物的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，注意質(zhì)量守恒定律在計算中的應用，題目難度較大．