Question

已知：Fe₅O₇可以看作Fe₂O₃和Fe₃O₄的混合物．现有Fe、Fe₂O₃、Fe₅O₇混合物共0.1mol，加盐酸后固体全部溶解，共收集到0.01mol H₂，且向反应后的溶液中加入KSCN溶液不显红色，则原混合物中铁的物质的量为（　　）

• A、0.05 mol
• B、0.06 mol
• C、0.07 mol
• D、0.08 mol

Answer 1

分析：加盐酸后固体全部溶解，共收集到0.01mol H₂，得到与盐酸反应生成氢气的铁物质的量为0.01mol；反应后的溶液中加入KSCN溶液不显红色说明不含铁离子，溶液中全部为亚铁离子，依据极值法计算判断．

解答：解：铁和盐酸反应Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑，生成0.01mol氢气消耗铁物质的量为0.01mol；反应后的溶液中加入KSCN溶液不显红色说明不含铁离子，溶液中全部为亚铁离子，铁和三价铁离子全部反应生成亚铁离子；
假设混合物0.1mol为Fe、Fe₂O₃的混合物；设原混合物铁 物质的量为x，则Fe₂O₃的物质的量为（0.1-x）mol，Fe³⁺物质的量2（0.1-x）mol；
         Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
         1   2
（x-0.01）mol  2（0.1-x）mol
计算得到x=0.055mol；
假设混合物0.1mol为Fe、Fe₅O₇混合物，设原混合物中铁物质的量为y，则Fe₅O₇混物质的量为（0.1-y）mol，Fe₅O₇可以看作Fe₂O₃和Fe₃O₄的混合物，Fe₃O₄的可以看做Fe₂O₃和FeO组成，则Fe₂O₃的物质的量为2（0.1-y）mol，Fe³⁺物质的量4（0.1-x）mol；
         Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
        1    2
（x-0.01）mol 4（0.1-x）mol
计算得到x=0.07mol；
所以Fe、Fe₂O₃、Fe₅O₇混合物共0.1mol反应含有铁的 物质的量为0.055＜n（Fe）＜0.07，在此范围的铁的物质的量符合；
故选B．

点评：本题考查了铁及其化合物性质的综合应用和计算分析，极值法计算判断是解题关键，题目难度较大．