Question

16．FeS與一定濃度的HNO₃反應，生成Fe（NO₃）₃、Fe₂（SO₄）₃、NO₂、N₂O₄、NO 和水，當NO₂、N₂O₄、NO的物質的量之比為1：1：1時，實際參加反應的FeS 與HNO₃的物質的量之比為（　　）

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

Answer 1

分析 根據FeS化學式可知，溶液中鐵離子與硫酸根離子的物質的量相等，令參加反應的FeS為1mol，則溶液中Fe₂（SO₄）₃為$\frac{1}{3}$mol，Fe（NO₃）₃為$\frac{1}{3}$mol，反應中Fe元素、S元素化合價升高，N元素化合價降低，根據電子轉移守恒計算NO₂、N₂O₄、NO各的物質的量，進而計算起氧化劑作用的HNO₃，參加反應的硝酸為起氧化劑作用的硝酸與起酸作用的硝酸之和，據此計算．

解答 解：令參加反應的FeS為1mol，則溶液中Fe₂（SO₄）₃為$\frac{1}{3}$mol，Fe（NO₃）₃為$\frac{1}{3}$mol，
反應中Fe元素、S元素化合價升高，N元素化合價降低，令NO₂、N₂O₄、NO的物質的量分別為amol、amol、amol，根據電子轉移守恒有：1×（3-2）+1×[6-（-2）]=a×（5-4）+a×（5-4）×2+a×（5-2），解得a=1.5，故NO₂、N₂O₄、NO的物質的量分別為1.5mol、1.5mol、1.5mol，故起氧化劑作用的HNO₃為1.5mol+1.5mol×2+1.5mol=6mol，起酸的作用的硝酸生成Fe（NO₃）₃，故起酸的作用的硝酸為$\frac{1}{3}$mol×3=1mol，參加反應的硝酸為6mol+1mol=7mol，故實際參加反應的FeS與HNO₃的物質的量之比為1mol：7mol=1：7，
故選B．

點評 本題考查氧化還原反應有關計算，難度中等，利用電子轉移守恒與元素守恒計算是關鍵，轉移守恒思想在氧化還原反應計算中的運用．