Question

资料显示：碳还原氧化铁的过程如图：
红棕色Fe₂O₃

400℃～500℃

Fe₃O₄黑色

500℃～600℃

FeO

700℃～800℃

Fe黑色

如图所示的实验中，反应前氧化铁和碳粉的质量分别为32克和1.2克，反应后得到气体A和28.8克黑色固体B．
（1）求白色沉淀的质量；（2）推断黑色固体B的化学式．（要求写出推断过程）

Answer 1

考点：铁的氧化物和氢氧化物

专题：几种重要的金属及其化合物

分析：（1）根据质量守恒定律，由反应前氧化铁和碳粉的质量，反应后得到黑色固体B的质量可以计算出得到气体A的质量，进而根据反应的化学方程式计算出生成白色沉淀的质量．
（2）根据现象：黑色固体B与过量的稀盐酸反应生成固体全部溶解，说明B中不含碳；无气体放出，说明不含金属铁；据此根据质量守恒定律进行分析推断．

解答： 解：（1）由题意可知，生成的气体A是二氧化碳，生成二氧化碳的质量=32g+1.2g-28.8g=4.4g
设生成白色沉淀的质量为x
CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O
44           100
4.4g         x

44

100

=

4.4

x

，x=10g
答：白色沉淀的质量为10g；
（2）根据现象判断黑色固体没有铁和碳，氧化铁中含铁元素的质量=32g×

56×2

56×2+16×3

×100%=22.4g；
根据反应前后元素种类不变，则B中铁元素的质量为22.4g，则黑色固体B中含氧元素的质量=28.8克-22.4克=6.4g
若固体B的化学式为FexOy，由化合物中原子的个数比=

元素的质量比

相对原子质量比

，则x：y=

22.4g

56

：

6.4g

16

=1：1；
∴固体B的化学式为：FeO，
答：黑色固体B的化学式为FeO．

点评：本题难度较大，考查根据化学方程式的计算、化学式的推断及灵活运用所学知识进行分析解题的能力．