Question

資料顯示：碳還原氧化鐵的過程如圖：
紅棕色Fe₂O₃

400℃～500℃

Fe₃O₄黑色

500℃～600℃

FeO

700℃～800℃

Fe黑色

如圖所示的實驗中，反應前氧化鐵和碳粉的質量分別為32克和1.2克，反應后得到氣體A和28.8克黑色固體B．
（1）求白色沉淀的質量；（2）推斷黑色固體B的化學式．（要求寫出推斷過程）

Answer 1

考點：鐵的氧化物和氫氧化物

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）根據(jù)質量守恒定律，由反應前氧化鐵和碳粉的質量，反應后得到黑色固體B的質量可以計算出得到氣體A的質量，進而根據(jù)反應的化學方程式計算出生成白色沉淀的質量．
（2）根據(jù)現(xiàn)象：黑色固體B與過量的稀鹽酸反應生成固體全部溶解，說明B中不含碳；無氣體放出，說明不含金屬鐵；據(jù)此根據(jù)質量守恒定律進行分析推斷．

解答： 解：（1）由題意可知，生成的氣體A是二氧化碳，生成二氧化碳的質量=32g+1.2g-28.8g=4.4g
設生成白色沉淀的質量為x
CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O
44           100
4.4g         x

44

100

=

4.4

x

，x=10g
答：白色沉淀的質量為10g；
（2）根據(jù)現(xiàn)象判斷黑色固體沒有鐵和碳，氧化鐵中含鐵元素的質量=32g×

56×2

56×2+16×3

×100%=22.4g；
根據(jù)反應前后元素種類不變，則B中鐵元素的質量為22.4g，則黑色固體B中含氧元素的質量=28.8克-22.4克=6.4g
若固體B的化學式為FexOy，由化合物中原子的個數(shù)比=

元素的質量比

相對原子質量比

，則x：y=

22.4g

56

：

6.4g

16

=1：1；
∴固體B的化學式為：FeO，
答：黑色固體B的化學式為FeO．

點評：本題難度較大，考查根據(jù)化學方程式的計算、化學式的推斷及靈活運用所學知識進行分析解題的能力．