Question

7．球墨鑄鐵中含有一種鐵碳化合物X．實驗室測定化合物X的組成實驗如下：
化合物18.0g$→_{高溫煅燒}^{足量空氣}$固體1$\stackrel{過量鹽酸}{→}$溶液甲$\stackrel{足量Cl_{2}}{→}$溶液乙$→_{灼燒}^{加熱、蒸發(fā)}$固體24.0g
下列說法不正確的是（　�。�

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

Answer 1

分析 鐵碳化合物X，在足量空氣中煅燒得固體1為鐵的氧化物，可以有+2價或+3價的鐵，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，24g氧化鐵中含有鐵元素的質量為$\frac{112}{160}×24g$=16.8g，利用元素守恒，可計算得化合物X中鐵元素的質量也是16.8g，進而求得X中碳元素的質量為18g-16.8g=1.2g，所以在X中鐵、碳原子的物質的量之比為$\frac{16.8}{56}：\frac{1.2}{12}$=3：1，所以X的化學式為Fe₃C，F(xiàn)e₃C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，據(jù)此答題．

解答 解：鐵碳化合物X，在足量空氣中煅燒得固體1為鐵的氧化物，可以有+2價或+3價的鐵，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，24g氧化鐵中含有鐵元素的質量為$\frac{112}{160}×24g$=16.8g，利用元素守恒，可計算得化合物X中鐵元素的質量也是16.8g，進而求得X中碳元素的質量為18g-16.8g=1.2g，所以在X中鐵、碳原子的物質的量之比為$\frac{16.8}{56}：\frac{1.2}{12}$=3：1，所以X的化學式為Fe₃C，F(xiàn)e₃C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．
A、固體2是氧化鐵，故A正確；
B、X的化學式可以表示為Fe₃C，故B錯誤；
C、溶液甲中可能含有Fe³⁺，故C正確；
D、X與足量的熱濃硝酸反應有NO₂和CO₂生成，故D正確；
故選B．

點評 本題主要考查了鐵的相關知識，結合實驗過程利用元素守恒分析和計算，中等難度，答題時注意元素化合物知識的靈活運用．