某铁的“氧化物”用50ml 1.4mol/L的盐酸恰好溶解,所得溶液还能吸收标准状况下56ml的Cl2,则该氧化物的化学式为（ ）

题目

某铁的“氧化物”用50ml 1.4mol/L的盐酸恰好溶解,所得溶液还能吸收标准状况下56ml的Cl2,则该氧化物的化学式为（ ）
A Fe2O3 B Fe5O7 C Fe4O5 D Fe3O4

答案

加反应的HCl的物质的量=5*140/1000=0.7mol.因为铁只有+2和+3价,所以铁的氧化物中,铁的平均化合价一定不小于+2价.而HCl最高只能将Fe氧化到+2价,所以铁的氧化物与HCl的反应中,不发生电子转移.
铁的氧化物与盐酸反应后,又通入Cl2,将溶液中的Fe2+全部转化为Fe3+,Cl2物质的量为0.56/22.4=0.025mol,则Cl2共得到电子0.56/22.4*2=0.05mol.所以铁的氧化物中的铁元素给出0.05mol电子后,将全部转化为+3价铁.
经过上述两部反应后,溶液为FeCl3.Cl元素的物质的量为0.7+0.025*2=0.75mol,则Fe元素的物质的量为0.75/3=0.25mol.所以,平均每摩尔铁给出的电子为0.05/0.25=0.2mol,之后,转变为+3价铁.则铁的氧化物中铁元素的平均化合价为3-0.2=+2.8价.
故原铁的氧化物中,铁显+2.8价,氧显-2价,最简氧化物形式为Fe5O7.