Question

14．FeS与一定浓度的HNO₃反应，生成Fe（NO₃）₃、Fe₂（SO₄）₃、NO₂、N₂O₄、NO和H₂O，当NO₂、N₂O₄、NO的物质的量之比为1：1：1时，实际参加反应的FeS与HNO₃的物质的量之比为（　　）

• A． 1：6
• B． 2：15
• C． 2：11
• D． 1：7

Answer 1

分析 根据FeS化学式可知，溶液中铁离子与硫酸根离子的物质的量相等，设参加反应的FeS为1mol，则溶液中Fe₂（SO₄）₃为$\frac{1}{3}$mol，Fe（NO₃）₃为$\frac{1}{3}$mol，反应中Fe元素、S元素化合价升高，N元素化合价降低，根据电子转移守恒计算NO₂、N₂O₄、NO各的物质的量，进而计算起氧化剂作用的HNO₃，参加反应的硝酸为起氧化剂作用的硝酸与起酸作用的硝酸之和，据此计算．

解答 解：令参加反应的FeS为1mol，则溶液中Fe₂（SO₄）₃为$\frac{1}{3}$mol，Fe（NO₃）₃为$\frac{1}{3}$mol，
反应中Fe元素、S元素化合价升高，N元素化合价降低，设NO₂、N₂O₄、NO的物质的量分别为amol、amol、amol，
根据电子转移守恒可得：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的物质的量分别为1.5mol、1.5mol、1.5mol，则起氧化剂作用的HNO₃为：1.5mol+1.5mol×2+1.5mol=6mol，起酸的作用的硝酸生成Fe（NO₃）₃，则起酸的作用的硝酸为：$\frac{1}{3}$mol×3=1mol，参加反应的硝酸为6mol+1mol=7mol，
所以实际参加反应的FeS与HNO₃的物质的量之比为：1mol：7mol=1：7，
故选D．

点评 本题考查氧化还原反应有关计算，题目难度中等，利用电子转移守恒与元素守恒计算是关键，转移守恒思想在氧化还原反应计算中的运用，试题培养了学生的化学计算能力．