Question

3．某鐵的氧化物，用2.0mol/L的鹽酸100mL恰好能完全溶解，所得溶液再通入0.28L標準狀況下的氯氣時，剛好使溶液中Fe²⁺完全轉化為Fe³⁺．則該氧化物的化學式為（　　）

• A． FeO
• B． Fe₂O₃
• C． Fe₃O₄
• D． Fe₅O₇

Answer 1

分析 n（HCl）=0.1L×2mol/L=0.2mol，n（Cl₂）=$\frac{0.28L}{22.4L/mol}$=0.0125mol，依據(jù)電荷守恒和氧化還原反應中得失電子數(shù)目守恒解答．

解答 解：設二價鐵離子的物質的量為xmol，三價鐵離子的物質的量為ymol，
由某鐵的氧化物，用2.0mol/L的鹽酸100mL在一定條件下恰好完全溶解，
依據(jù)電荷守恒可知最終溶液中溶質為氯化亞鐵和氯化鐵，依據(jù)電荷守恒可知二價鐵離子和三價鐵離子帶的正電荷總數(shù)等于氯離子帶電負電荷總數(shù)，即：2x+3y=0.1L×2.0mol/L；
溶液中只有二價鐵離子能與氯氣發(fā)生反應生成三價鐵離子，氯氣被還原為氯離子，依據(jù)氧化還原反應中得失電子守恒規(guī)律可知二價鐵失去的電子總數(shù)等于氯氣得到的電子總數(shù)，即：x×1=$\frac{0.28L}{22.4L/mol}$=0.0125mol×2=0.025mol；
解得：x=0.025mol；y=0.05mol；
所以該氧化物中Fe（+2價）與Fe（+3價）的物質的量分別為0.025mol、0.05mol，反應中HCl的H元素與氧化物中O元素全部結合生成H₂O，則氧化物中n（O）=$\frac{1}{2}$×n（HCl）=$\frac{1}{2}$×0.2mol=0.1mol，所以：n（Fe）：n（O）=0.075mol：0.1mol=3：4，
該氧化物的化學式為Fe₃O₄，
故選C．

點評 本題考查氧化還原反應的計算，題目難度中等，注意反應中HCl的H元素與氧化物中O元素全部結合生成H₂O，反應后溶液成分為FeCl₃，為解答該題的關鍵，計算時抓住電荷守恒定律、得失電子守恒定律是解題常用技巧．