Question

实验室里用一氧化碳还原由FeO,Fe2O3,Fe3O4组成的混合物,并将生成的气体通入足量的澄清石灰水中

实验室里用一氧化碳还原由FeO,Fe2O3,Fe3O4组成的混合物,并将生成的气体通入足量的澄清石灰水中,最后测得生成的铁和碳酸钙的质量之比为21:50,则这种混合物中FeO,Fe2O3,Fe3O4的物质的量之比不可能的是
A. 1:2:1 B.3:3:1 C. 7:7:9 D. 1:1:1
求解析,谢谢

Answer 1

选A。
设Fe的质量是21xg，CaCO3的质量是50xg
铁的物质的量是n(Fe)=m/M=21x/56=0.375xmol
碳酸钙的物质的量n(CaCO3)=m/M=50x/100=0.5xmol
根据C元素守恒得到n(CO)=n(CO2)=0.5xmol
这里用的是CO还原，说明原来的混合物中n(O)=n(CO)=0.5xmol
FexOy+yCO=高温=xFe+yCO2
1 y
0.375x 0.5xmol

1/0.375x=y/0.5
x/y=3/4
所以Fe、O的个数比是3：4，混合物中Fe和O的个数比必须满足3：4
即只要满足Fe3O4就都可以，这里Fe3O4可以是任意的数值。而Fe3O4等价于FeO·Fe2O3，说明n(FeO)：n(Fe2O3)=1：1

现在可以看选项了，BCD中(FeO)：n(Fe2O3)都是1：1，所以正确。
A中不是，所以错误，这里n(Fe3O4)可以是任意值。

Answer 2

用反应中转移电荷守恒做，
Fe3O4其实可以看成另外两种组织由1：1组合的，那么3种物质可以看成2种物质，设总FeO为amol，Fe2O3为bmol
反应前C的化合价为+2，反应后为+4，
就设最后Fe 为21g 即3/8mol，CaCO3沉淀为50g ，即0.5mol，碳转移电子为1mol，
有方程a+b=3/8
2a+3b=1（Fe转移电荷=C转移电荷）
解得：a=1/8，b=1/4；
因为Fe3O4中FeO跟Fe2O3为1：1
所以Fe2O3一定比FeO多，
那么…貌似…，
求指点…