Question

高中化学：对于2010年上海的一道高考化学题得疑问

题目：22．由5mol Fe2O3 、4mol Fe3O4和3mol Fe0组成的混合物,加入纯铁1mol并在高温下和Fe2O3反应。若纯铁完全反应，则反应后混合物中Fe0与Fe2O3的物质的量之比可能是

A 4:3 B．3:2 C.3：1 D．2：l
Fe2O3 + Fe → 3FeO
Fe0与Fe2O3的物质的量之比是6：4=3：2
Fe2O3 + Fe +FeO → Fe3O4
Fe0与Fe2O3的物质的量之比是2：4=1：2
FeO与Fe2O3的物质的量之比处于两者之间，故BC都有可能。选B与C。
这是练习册上的解释，为什么3:1介于3:2和1:2之间？3:2等于1.5,1:2等于0.5，为什么选C？
谢谢！！！

Answer 1

你的练习册上的第二个反应有问题，也不平。
本例应根据氧化还原反应的归中反应来理解，其反应的本质是+3价Fe与0价铁反应生成中间价态。有两个可能的反应：
（1）Fe2O3 + Fe → 3FeO
1molFe反应后生成3molFeO，余4molFe2O3，FeO共有6mol，所以FeO与Fe2O3的物质的量之比为6:4，即3:2，选B
（2）4Fe2O3 + Fe →3Fe3O4
1molFe反应后余1molFe2O3 ，FeO仍为3mol，即FeO与Fe2O3的物质的量之比为3:1，选C。
介于两者之间就行。所以选BC。

追问

先谢谢您的回答，我想问下那D不也是介于B、C之间吗？为什么答案没有D呢？
谢谢！！！

追答

不好意思，受你练习册上答案的影响，把D给疏忽了。D应该也是合理的选型之一。我特地去查了一下本题的出处，它源于2010年上海高考第22题，当年提供的标准答案就是BC，但很多人对此提出疑问，可惜我未查到官方的解释，我想它的这个参考答案应该是有问题的。

Answer 2

(1) Fe + F2O3 == 3FeO
-----1------1----------3
(2)FeO + Fe2O3 == Fe3O4
----4---------4------------4
以下考虑极值！
(3)n(FeO) == 3 + 3 - 4 == 2
(4)n(Fe2O3) == 5 -1 -4 == 0
可逆反应不可能为零！若均取正整数n(FeO)>2
(5)n(FeO) == 3 n(Fe2O3) == 5-1-3) == 2