Question

工业炼铁用一氧化碳还原氧化铁时会发生如下一系列反应：

3Fe₂O₃+CO=2Fe₃O₄+CO₂   Fe₃O₄+CO=3FeO+CO₂    FeO+CO=Fe+CO₂

某次实验中，用CO还原4.80g氧化铁，当固体质量变成4.56g时，测得此固体中只存在2种氧化物。则此固体成分和它们的物质的量之比可能的是

A.n(FeO):n(Fe₃O₄)=1∶1 B.n(Fe₂O₃):n(FeO)=2∶1

C.n(Fe₂O₃):n(FeO)=1∶2 D.n(Fe₂O₃):n(Fe₃O₄)=1∶1

Answer

AC

【解析】

反应中CO～CO2，固体质量减少为CO获得的氧原子质量，根据固体质量差计算减少O原子，根据守恒法计算反应后氧原子物质的量，反应中Fe原子物质的量不变，可以确定反应后氧化物中Fe、O原子数目之比，结合选项判断。

固体质量减少为CO获得的氧原子质量，根据固体质量差，可知减少O原子质量为4.8g−4.56g=0.24g，减少O原子物质的量为=0.015mol，氧化铁的物质的量为=0.03mol，则反应后氧化物中O原子物质的量为0.03moL×3−0.015mol=0.075mol，反应中Fe原子物质的量不变，则反应后氧化物中Fe、O原子数目之比为0.03mol×2:0.075mol=4:5。

A． 当n(FeO):n(Fe3O4)=1:1，则Fe、O原子数目之比为(1+3):(1+4)=4:5，故A正确；

B． 当n(Fe2O3):n(FeO)=2:1，则Fe、O原子数目之比为(2×2+1):(3×2+1)=5:7，故B错误；

C． 当n(Fe2O3):n(FeO)=1:2，则Fe、O原子数目之比为(2+1×2):(3+1×2)=4:5，故C正确；

D．当n(Fe2O3):n(Fe3O4)=1:1，则Fe、O原子数目之比为(2+3):(3+4)=5:7，故D错误；

答案选AC。