Question

已知：Fe₅O₇可以看作Fe₂O₃和Fe₃O₄的混合物．現有Fe、Fe₂O₃、Fe₅O₇混合物共0.1mol，加鹽酸后固體全部溶解，共收集到0.01mol H₂，且向反應后的溶液中加入KSCN溶液不顯紅色，則原混合物中鐵的物質的量為（　　）

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

Answer 1

分析：加鹽酸后固體全部溶解，共收集到0.01mol H₂，得到與鹽酸反應生成氫氣的鐵物質的量為0.01mol；反應后的溶液中加入KSCN溶液不顯紅色說明不含鐵離子，溶液中全部為亞鐵離子，依據極值法計算判斷．

解答：解：鐵和鹽酸反應Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑，生成0.01mol氫氣消耗鐵物質的量為0.01mol；反應后的溶液中加入KSCN溶液不顯紅色說明不含鐵離子，溶液中全部為亞鐵離子，鐵和三價鐵離子全部反應生成亞鐵離子；
假設混合物0.1mol為Fe、Fe₂O₃的混合物；設原混合物鐵 物質的量為x，則Fe₂O₃的物質的量為（0.1-x）mol，Fe³⁺物質的量2（0.1-x）mol；
         Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
         1   2
（x-0.01）mol  2（0.1-x）mol
計算得到x=0.055mol；
假設混合物0.1mol為Fe、Fe₅O₇混合物，設原混合物中鐵物質的量為y，則Fe₅O₇混物質的量為（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組成，則Fe₂O₃的物質的量為2（0.1-y）mol，Fe³⁺物質的量4（0.1-x）mol；
         Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
        1    2
（x-0.01）mol 4（0.1-x）mol
計算得到x=0.07mol；
所以Fe、Fe₂O₃、Fe₅O₇混合物共0.1mol反應含有鐵的 物質的量為0.055＜n（Fe）＜0.07，在此范圍的鐵的物質的量符合；
故選B．

點評：本題考查了鐵及其化合物性質的綜合應用和計算分析，極值法計算判斷是解題關鍵，題目難度較大．