Question

球墨铸铁中含有一种铁碳化合物X。实验室测定化合物X的组成实验如下：下列说法不正确的是

A. 固体2是氧化铁

B. X与足量的热浓硝酸反应可能有NO₂和CO₂生成

C. 溶液甲中可能含有Fe³⁺

D. X的化学式可以表示为Fe₃C₂

Answer

D

【解析】铁碳化合物X，在足量空气中煅烧得固体1为铁的氧化物，可以有+2价或+3价的铁，溶于盐酸所得溶液中可能有Fe2+和Fe3+，再通入足量的氯气，溶液中都为+3价的铁，加热蒸发，铁离子水解，生成氢氧化铁，灼烧后氢氧化铁分解得固体2为氧化铁，24g氧化铁中含有铁元素的质量为112/160×24g=16.8g，利用元素守恒，可计算得化合物X中铁元素的质量也是16.8g，物质的量是0.3mol。进而求得X中碳元素的质量为18g-16.8g=1.2g，物质的量是0.1mol，所以在X中铁、碳原子的物质的量之比为3：1，因此X的化学式为Fe3C，Fe3C与热的浓硝酸发生氧化还原反应，碳元素可被氧化成二氧化碳，硝酸中的氮可被还原成二氧化氮，因此根据上面的分析可知，A、固体2是氧化铁，A正确；B、X与足量的热浓硝酸反应有NO2和CO2生成，B正确；C、溶液甲中可能含有Fe3+，故C正确；D、X的化学式可以表示为Fe3C，D错误；答案选D。