Question

3．鐵礦石（主要成份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4：1：4時(shí)，實(shí)際參加反應(yīng)的FeS與HNO₃的物質(zhì)的量之比為（　�。�

• A． 16：25
• B． 1：7
• C． 1：6
• D． 2：11

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，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，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，以此解答該題．

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，令NO₂、N₂O₄、NO的物質(zhì)的量分別為4amol、amol、4amol，
根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒有：1×（3-2）+1×[6-（-2）]=4a×（5-4）+a×（5-4）×2+4a×（5-2），
解得a=0.5，故NO₂、N₂O₄、NO的物質(zhì)的量分別為2mol、0.5mol、2mol，
故起氧化劑作用的HNO₃為2mol+0.5mol×2+2mol=5mol，起酸的作用的硝酸生成Fe（NO₃）₃，
故起酸的作用的硝酸為$\frac{1}{3}$mol×3=1mol，參加反應(yīng)的硝酸為5mol+1mol=6mol，
故實(shí)際參加反應(yīng)的FeS與HNO₃的物質(zhì)的量之比為1mol：6mol=1：6，
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)有關(guān)計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，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．