Question

（2010?德阳模拟）amol FeS与bmolFe₃O₄投入到VL、cmol?L^-1HNO₃溶液（足量）中充分反应，产生NO气体，所得澄清溶液的成分可看作是Fe（NO₃）₃和H₂SO₄的混合溶液，反应中未被还原的硝酸为xmol；若向反应后的混合液中加入ymol NaOH恰好使沉淀完全，则下列关系式正确的是（　　）

• A．x=cV-

  9a+b

  3

• B．x=cV-a-3b
• C．y=a+cV
• D．y=cV+a+3b

Answer 1

分析：反应中硝酸起氧化剂、酸作用，未被还原的硝酸将转化为Fe（NO₃）₃中，由Fe元素守恒计算未被还原的硝酸的物质的量；
起氧化剂作用的硝酸生成NO，根据电子转移守恒，可以用a、b表示处于NO的物质的量，根据氮元素守恒可知，未被还原的硝酸物质的量=原硝酸总物质的量-NO的物质的量；
向反应后的混合液中加入ymol NaOH恰好使沉淀完全，此时溶液中溶质为NaNO₃、Na₂SO₄，根据钠离子守恒有n（NaOH）=n（NaNO₃）+2n（Na₂SO₄），n（NaNO₃）=未被还原的硝酸的物质的量，根据硫元素守恒n（Na₂SO₄）=n（H₂SO₄）=n（S），据此计算计算．

解答：解：反应中硝酸起氧化剂、酸作用，起酸的作用的硝酸未被还原，
未被还原的硝酸将转化为Fe（NO₃）₃中，根据元素守恒可知，n[Fe（NO₃）₃]=n（Fe）=amol+3bmol=（a+3b）mol，所以未被还原的硝酸的物质的量=3（a+3b）mol；
起氧化剂作用的硝酸生成NO，根据电子转移守恒可知，NO的物质的量={amol×（3-2）+amol×[6-（-2）]+bmol×3×（3-

8

3

）}÷（5-2）=

9a+b

3

mol，根据氮元素守恒，则未被还原的硝酸的物质的量=VL×cmol/L-

9a+b

3

mol=（cV-

9a+b

3

）mol；
向反应后的混合液中加入ymol NaOH恰好使沉淀完全，此时溶液中溶质为NaNO₃、Na₂SO₄，n（NaNO₃）=未被还原的硝酸的物质的量=3（a+3b）mol=（cV-

9a+b

3

）mol，根据硫酸根守恒n（Na₂SO₄）=n（H₂SO₄）=n（S）=amol，根据钠离子守恒有n（NaOH）=n（NaNO₃）+2n（Na₂SO₄）=3（a+3b）mol+2amol=（5a+9b）mol，或n（NaOH）=n（NaNO₃）+2n（Na₂SO₄）=（cV-

9a+b

3

）mol+2amol=（cV-

3a+b

3

）mol，
总上所述，A正确，BCD错误，故选A．

点评：本题以元素化合物知识为载体，考查氧化还原反应中守恒法计算技巧，侧重对学生思维能力的考查，题目计算量较大，答案表示不唯一，难度中等．