Question

3.04g Fe₂O₃和FeO的混合固體粉末在加熱條件下用足量CO使金屬氧化物完全還原，生成的CO₂氣體通入含0.04mol Ca（OH）₂的澄清石灰水后，產(chǎn)生3.00g白色沉淀．計算固體粉末中Fe₂O₃的質(zhì)量．（保留1位小數(shù)）

Answer 1

考點：有關(guān)混合物反應(yīng)的計算

專題：計算題

分析：Fe₂O₃和FeO的混合固體粉末在加熱條件下用足量CO使金屬氧化物完全還原，分別發(fā)生Fe₂O₃+3CO

高溫  .

Fe+3CO₂，F(xiàn)eO+CO

高溫  .

Fe+CO₂，利用極值法判斷混合物與CO反應(yīng)至少生成二氧化碳的物質(zhì)的量，然后根據(jù)氫氧化鈣的物質(zhì)的量得出二氧化碳與氫氧化鈣溶液反應(yīng)生成的是碳酸鈣和碳酸氫鈣，根據(jù)n=

m

M

計算出碳酸鈣的物質(zhì)的量，氫氧化鈣的物質(zhì)的量-碳酸鈣的物質(zhì)的量=生成碳酸氫鈣的物質(zhì)的量，再根據(jù)C原子守恒計算出生成二氧化碳的物質(zhì)的量；設(shè)出氧化鐵、氧化亞鐵的物質(zhì)的量，利用總質(zhì)量、生成二氧化碳的物質(zhì)的量分別列式計算即可．

解答： 解：Fe₂O₃和FeO的混合固體粉末在加熱條件下用足量CO使金屬氧化物完全還原，分別發(fā)生Fe₂O₃+3CO

高溫  .

Fe+3CO₂，F(xiàn)eO+CO

高溫  .

Fe+CO₂，
3.04g完全為FeO時生成二氧化碳的物質(zhì)的量最小，根據(jù)反應(yīng)可知生成二氧化碳的物質(zhì)的量為：n（CO₂）=n（FeO）=

3.04g

72g/mol

≈0.042mol＞0.04mol，則混合物與一氧化碳反應(yīng)生成的二氧化碳過量，
即：二氧化碳與氫氧化鈣溶液反應(yīng)生成了碳酸氫鈣和碳酸鈣，其中n（CaCO₃）=

3.0g

100g/mol

=0.03mol，則生成碳酸氫鈣的物質(zhì)的量為：0.04mol-0.03mol=0.01mol，
根據(jù)C原子守恒可知，F(xiàn)e₂O₃和FeO與CO反應(yīng)生成二氧化碳總的物質(zhì)的量為：0.03mol+0.01mol×2=0.05mol，
設(shè)Fe₂O₃和FeO物質(zhì)的量分別為x、y，根據(jù)混合物質(zhì)量可得：①160x+72y=3.04，根據(jù)生成二氧化碳的物質(zhì)的量可得：②3x+y=0.05，
聯(lián)立①②解得：x=0.01mol、y=0.02mol，
混合物中氧化鐵的質(zhì)量為：m（Fe₂O₃）=0.01mol×160g/mol=1.6g，
答：固體粉末中Fe₂O₃的質(zhì)量為1.6g；

點評：本題考查了混合物反應(yīng)的計算，題目難度中等，利用極限法正確判斷出二氧化碳與氫氧化鈣溶液反應(yīng)生成碳酸鈣和碳酸氫鈣為解答關(guān)鍵，注意極值法在化學計算中的應(yīng)用方法．