Question

3.04g Fe₂O₃和FeO的混合固体粉末在加热条件下用足量CO使金属氧化物完全还原，生成的CO₂气体通入含0.04mol Ca（OH）₂的澄清石灰水后，产生3.00g白色沉淀．计算固体粉末中Fe₂O₃的质量．（保留1位小数）

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：Fe₂O₃和FeO的混合固体粉末在加热条件下用足量CO使金属氧化物完全还原，分别发生Fe₂O₃+3CO

高温  .

Fe+3CO₂，FeO+CO

高温  .

Fe+CO₂，利用极值法判断混合物与CO反应至少生成二氧化碳的物质的量，然后根据氢氧化钙的物质的量得出二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成的是碳酸钙和碳酸氢钙，根据n=

m

M

计算出碳酸钙的物质的量，氢氧化钙的物质的量-碳酸钙的物质的量=生成碳酸氢钙的物质的量，再根据C原子守恒计算出生成二氧化碳的物质的量；设出氧化铁、氧化亚铁的物质的量，利用总质量、生成二氧化碳的物质的量分别列式计算即可．

解答： 解：Fe₂O₃和FeO的混合固体粉末在加热条件下用足量CO使金属氧化物完全还原，分别发生Fe₂O₃+3CO

高温  .

Fe+3CO₂，FeO+CO

高温  .

Fe+CO₂，
3.04g完全为FeO时生成二氧化碳的物质的量最小，根据反应可知生成二氧化碳的物质的量为：n（CO₂）=n（FeO）=

3.04g

72g/mol

≈0.042mol＞0.04mol，则混合物与一氧化碳反应生成的二氧化碳过量，
即：二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成了碳酸氢钙和碳酸钙，其中n（CaCO₃）=

3.0g

100g/mol

=0.03mol，则生成碳酸氢钙的物质的量为：0.04mol-0.03mol=0.01mol，
根据C原子守恒可知，Fe₂O₃和FeO与CO反应生成二氧化碳总的物质的量为：0.03mol+0.01mol×2=0.05mol，
设Fe₂O₃和FeO物质的量分别为x、y，根据混合物质量可得：①160x+72y=3.04，根据生成二氧化碳的物质的量可得：②3x+y=0.05，
联立①②解得：x=0.01mol、y=0.02mol，
混合物中氧化铁的质量为：m（Fe₂O₃）=0.01mol×160g/mol=1.6g，
答：固体粉末中Fe₂O₃的质量为1.6g；

点评：本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，利用极限法正确判断出二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙和碳酸氢钙为解答关键，注意极值法在化学计算中的应用方法．