Question

用足量CO还原14克铁的氧化物的混合物，可以得到铁和CO₂．将生成的气体通入足量澄清的石灰水，可以生成25克沉淀．则该铁的氧化物的混合物不可能是（ ）
A．FeO、Fe₃O₄
B．FeO、Fe₂O₃
C．Fe₂O₃、Fe₃O₄
D．FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄

Answer 1

【答案】分析：解法一：可依据铁的氧化物与一氧化碳以及二氧化碳和氢氧化钙反应的方程式推算铁的氧化物的化学式进而对相关选项作出判断；
解法二：本题宜采用极端假设的方法解决，可分别假设14g氧化物是某一种具体的铁的氧化物，并利用物质间的关系式对生成的沉淀量进行计算，从而判断出铁的氧化物的具体情况；
解答：解：解法一：假设铁的氧化物的化学式为Fe_xO_y，则它与一氧化碳反应的方程式为：Fe_xO_y+yCOxFe+yCO₂，Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O，所以可建立Fe_xO_y～yCO₂～yCaCO₃的关系式；
则有Fe_xO_y～yCO₂～yCaCO₃
   56x+16y       100y
     14g          25g

=
则两元素的质量比为56×5：16×7=5：2，而FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄三者中铁与氧的质量比分别是：7：2；7：3；21：8；所以可推断该物质中一定会含有Fe₂O₃；
解法二：根据化学反应结合元素的守恒可以建立铁的氧化物二氧化碳以及碳酸钙之间的关系式，并分别进行计算
若全部是FeO，则存在FeO～CO₂～CaCO₃的关系式，设生成的碳酸钙质量是x
FeO～CO₂～CaCO₃
72         100
14g         x      

x=19.44g
若全部是Fe₂O₃，则存在Fe₂O₃～3CO₂～3CaCO₃的关系式，设生成的碳酸钙质量是y
Fe₂O₃～3CO₂～3CaCO₃
160           300
14g            y     

y=26.25g
若全部是Fe₃O₄，则存在Fe₃O₄～4CO₂～4CaCO₃的关系式，设生成的碳酸钙质量是z
Fe₃O₄～4CO₂～4CaCO₃
232           400
14g            z     

z=24.14g
因为得到CaCO₃沉淀25g，所以必须是混合物，而且必须要有Fe₂O₃．
故选A
点评：本题考查混合物的质量计算，题目难度不大，注意利用极端假设的解题方法并能从质量守恒的角度建立相关的关系式可简化计算的过程；