Question

4．某火星車(chē)取回一種巖石樣品為鐵的氧化物（僅含鐵和氧）．取一塊該樣品恰好完全溶于200mL3.5mol•L^-1硫酸中，向溶液中通入1120mL氯氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況）恰好完全反應(yīng)，向反應(yīng)后的溶液中滴加鐵氰化鉀K₃[Fe（CN）₆]溶液，無(wú)沉淀產(chǎn)生．根據(jù)上述數(shù)據(jù)，推知樣品的化學(xué)式為（　�。�

• A． Fe₃O₄
• B． Fe₄O₅
• C． Fe₅O₇
• D． Fe₇O₁₀

Answer 1

分析 鐵的氧化物與硫酸反應(yīng)生成鹽和水，n（O）=n（H₂O）=n（H₂SO₄）=0.2L×3.5mol/L=0.7mol，向溶液中通入1120mL氯氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況）恰好完全反應(yīng)，向反應(yīng)后的溶液中滴加鐵氰化鉀K₃[Fe（CN）₆]溶液，無(wú)沉淀產(chǎn)生，可知反應(yīng)后不存在亞鐵離子，由電子守恒可知n（Fe²⁺），最后利用電荷守恒計(jì)算n（Fe³⁺），以此確定化學(xué)式．

解答 解：鐵的氧化物與硫酸反應(yīng)生成鹽和水，n（O）=n（H₂O）=n（H₂SO₄）=0.2L×3.5mol/L=0.7mol，向溶液中通入1120mL氯氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況）恰好完全反應(yīng)，向反應(yīng)后的溶液中滴加鐵氰化鉀K₃[Fe（CN）₆]溶液，無(wú)沉淀產(chǎn)生，可知反應(yīng)后不存在亞鐵離子，由電子守恒可知n（Fe²⁺）=$\frac{\frac{1.12L}{22.4L/mol}×2×（1-0）}{（3-2）}$=0.1mol，鹽溶液不顯電性，由電荷守恒可知n（Fe³⁺）×3+n（Fe²⁺）×2=n（SO₄^2-）×2，解得n（Fe³⁺）=$\frac{0.7mol×2-0.1mol×2}{3}$=0.4mol，
綜上所述，n（Fe）：n（O）=（0.1mol+0.4mol）：0.7mol=5：7，即鐵的氧化物的化學(xué)式為Fe₅O₇，
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握電子守恒、電荷守恒及原子守恒等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查，題目難度不大．