Question

(2019台州)某同学对Fe₂O₃做了如图探究活动，已知氯气在水溶液中能将Fe^2＋转变为Fe^3＋，且每一步都充分反应。下列分析正确的是(　　)

A.无色气体可以使澄清石灰水变浑浊

B.黑色粉末是Fe₃O₄

C.①过程Fe₂O₃中的氧元素全部转入无色气体

D.②过程有置换反应发生

Answer

B

【解析】

根据质量守恒定律，可知无色气体为氧气，且生成氧气的质量为4.8 g－4.64 g＝0.16 g。该氧化铁样品中铁元素的质量为(×100%)×4.8 g＝3.36 g，氧元素的质量为(×100%)×4.8 g＝1.44 g，反应后的黑色粉末中氧元素减少0.16 g ，则该黑色粉末中mFe∶mO＝3.36 g∶(1.44－0.16) g＝3.36∶1.28＝21∶8；因该反应的条件为高温且有氧气生成，故黑色粉末中不可能有单质铁存在，结合题干信息流程中每一步都充分反应猜想该黑色粉末为Fe3O4，再根据mFe∶mO＝21∶8得出猜想正确。无色气体为氧气，不能使澄清石灰水变浑浊，A错误；黑色粉末是Fe3O4，B正确；①过程中Fe2O3中的氧元素未完全转入无色气体中，C错误； ②过程中Fe3O4与盐酸发生反应，反应物均为化合物，不属于置换反应，D错误。