选择题3.0分
化学

11.球墨铸铁中含有一种铁碳化合物X。实验小组为测定化合物X的组成设计实验如下:

下列说法不正确的是(    )

A

固体2是氧化铁

B

X的化学式可以表示为Fe3C2

C

溶液甲加热、蒸发、灼烧也可得到24.0g固体

D

X与足量的热浓硝酸反应有NO2和CO2生成

正确答案及相关解析

正确答案

B

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Fe2+和Fe3+,再能入足量的氯气,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,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,进而求得X中碳元素的质量为18g-16.8g=1.2g,所以在X中铁、碳原子的物质的量之比为,所以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,根据上面的分析可知。

A.固体2是氧化铁,故A正确; 

B.X的化学式可以表示为Fe3C,故B错误; 

C.溶液甲可以有+2价或+3价的铁,加热、蒸发、灼烧也生成氧化铁,因此可得到24.0g固体,故C正确; 

D.X与足量的热浓硝酸反应有NO2和CO2生成,故D正确;

故选B。

考查方向

铁的氧化物和氢氧化物,无机物的推断

解题思路

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Fe2+和Fe3+,再能入足量的氯气,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,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,进而求得X中碳元素的质量为18g-16.8g=1.2g,所以在X中铁、碳原子的物质的量之比为,所以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,据此答题。

易错点

本题主要考查了铁的相关知识,结合实验过程利用元素守恒分析和计算,中等难度,答题时注意元素化合物知识的灵活运用。

知识点

铁的化学性质