Question

铁矿石(主要成份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4∶1∶4时，实际参加反应的FeS与HNO₃的物质的量之比为

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

Answer

C

【解析】

试题分析：令参加反应的FeS为1mol，则溶液中Fe2(SO4)3为mol，Fe(NO3)3为mol，反应中Fe元素、S元素化合价升高，N元素化合价降低，令NO2、N2O4、NO的物质的量分别为4amol、amol、4amol，根据电子转移守恒有：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的物质的量分别为2mol、0.5mol、2mol，故起氧化剂作用的HNO3为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为mol×3=1mol，参加反应的硝酸为5mol+1mol=6mol，故实际参加反应的FeS与HNO3的物质的量之比为1mol：6mol=1：6，故选C。

【考点定位】考查氧化还原反应有关计算

【名师点晴】本题考查氧化还原反应有关计算。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，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。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。