Question

14．FeS與一定濃度的HNO₃反應(yīng)，生成Fe（NO₃）₃、Fe₂（SO₄）₃、NO₂、N₂O₄、NO和H₂O，當(dāng)NO₂、N₂O₄、NO的物質(zhì)的量之比為1：1：1時(shí)，實(shí)際參加反應(yīng)的FeS與HNO₃的物質(zhì)的量之比為（　　）

• A． 1：6
• B． 2：15
• C． 2：11
• D． 1：7

Answer 1

分析 根據(jù)FeS化學(xué)式可知，溶液中鐵離子與硫酸根離子的物質(zhì)的量相等，設(shè)參加反應(yīng)的FeS為1mol，則溶液中Fe₂（SO₄）₃為$\frac{1}{3}$mol，F(xiàn)e（NO₃）₃為$\frac{1}{3}$mol，反應(yīng)中Fe元素、S元素化合價(jià)升高，N元素化合價(jià)降低，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算NO₂、N₂O₄、NO各的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算起氧化劑作用的HNO₃，參加反應(yīng)的硝酸為起氧化劑作用的硝酸與起酸作用的硝酸之和，據(jù)此計(jì)算．

解答 解：令參加反應(yīng)的FeS為1mol，則溶液中Fe₂（SO₄）₃為$\frac{1}{3}$mol，F(xiàn)e（NO₃）₃為$\frac{1}{3}$mol，
反應(yīng)中Fe元素、S元素化合價(jià)升高，N元素化合價(jià)降低，設(shè)NO₂、N₂O₄、NO的物質(zhì)的量分別為amol、amol、amol，
根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可得：1×（3-2）+1×[6-（-2）]=a×（5-4）+a×（5-4）×2+a×（5-2），解得：a=1.5，
所以NO₂、N₂O₄、NO的物質(zhì)的量分別為1.5mol、1.5mol、1.5mol，則起氧化劑作用的HNO₃為：1.5mol+1.5mol×2+1.5mol=6mol，起酸的作用的硝酸生成Fe（NO₃）₃，則起酸的作用的硝酸為：$\frac{1}{3}$mol×3=1mol，參加反應(yīng)的硝酸為6mol+1mol=7mol，
所以實(shí)際參加反應(yīng)的FeS與HNO₃的物質(zhì)的量之比為：1mol：7mol=1：7，
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)有關(guān)計(jì)算，題目難度中等，利用電子轉(zhuǎn)移守恒與元素守恒計(jì)算是關(guān)鍵，轉(zhuǎn)移守恒思想在氧化還原反應(yīng)計(jì)算中的運(yùn)用，試題培養(yǎng)了學(xué)生的化學(xué)計(jì)算能力．