Question

（2010?德陽模擬）amol FeS與bmolFe₃O₄投入到VL、cmol?L^-1HNO₃溶液（足量）中充分反應，產(chǎn)生NO氣體，所得澄清溶液的成分可看作是Fe（NO₃）₃和H₂SO₄的混合溶液，反應中未被還原的硝酸為xmol；若向反應后的混合液中加入ymol NaOH恰好使沉淀完全，則下列關系式正確的是（　　）

• A．x=cV-

  9a+b

  3

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

Answer 1

分析：反應中硝酸起氧化劑、酸作用，未被還原的硝酸將轉(zhuǎn)化為Fe（NO₃）₃中，由Fe元素守恒計算未被還原的硝酸的物質(zhì)的量；
起氧化劑作用的硝酸生成NO，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，可以用a、b表示處于NO的物質(zhì)的量，根據(jù)氮元素守恒可知，未被還原的硝酸物質(zhì)的量=原硝酸總物質(zhì)的量-NO的物質(zhì)的量；
向反應后的混合液中加入ymol NaOH恰好使沉淀完全，此時溶液中溶質(zhì)為NaNO₃、Na₂SO₄，根據(jù)鈉離子守恒有n（NaOH）=n（NaNO₃）+2n（Na₂SO₄），n（NaNO₃）=未被還原的硝酸的物質(zhì)的量，根據(jù)硫元素守恒n（Na₂SO₄）=n（H₂SO₄）=n（S），據(jù)此計算計算．

解答：解：反應中硝酸起氧化劑、酸作用，起酸的作用的硝酸未被還原，
未被還原的硝酸將轉(zhuǎn)化為Fe（NO₃）₃中，根據(jù)元素守恒可知，n[Fe（NO₃）₃]=n（Fe）=amol+3bmol=（a+3b）mol，所以未被還原的硝酸的物質(zhì)的量=3（a+3b）mol；
起氧化劑作用的硝酸生成NO，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，NO的物質(zhì)的量={amol×（3-2）+amol×[6-（-2）]+bmol×3×（3-

8

3

）}÷（5-2）=

9a+b

3

mol，根據(jù)氮元素守恒，則未被還原的硝酸的物質(zhì)的量=VL×cmol/L-

9a+b

3

mol=（cV-

9a+b

3

）mol；
向反應后的混合液中加入ymol NaOH恰好使沉淀完全，此時溶液中溶質(zhì)為NaNO₃、Na₂SO₄，n（NaNO₃）=未被還原的硝酸的物質(zhì)的量=3（a+3b）mol=（cV-

9a+b

3

）mol，根據(jù)硫酸根守恒n（Na₂SO₄）=n（H₂SO₄）=n（S）=amol，根據(jù)鈉離子守恒有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，
總上所述，A正確，BCD錯誤，故選A．

點評：本題以元素化合物知識為載體，考查氧化還原反應中守恒法計算技巧，側(cè)重對學生思維能力的考查，題目計算量較大，答案表示不唯一，難度中等．