Question

一道高一化学题

FeS与一定浓度的硝酸反应，生成Fe（NO3）3、Fe2(SO4)3、NO2、N2O4、NO、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 1:6
B 2:15
C 2:3
D 16:25

Answer 1

好难的一道题啊。

FeS被氧化后反应生成物为Fe3+和硫酸根，设FeS物质的量为x mol，则总失电子数为：9x mol（亚铁失1个电子，S离子失8个电子）
再设N2O4物质的量为y mol，则NO2和NO物质的量都为4y mol。这三种物质都是NO3-还原而成，所以硝酸根失电子总数为：1×4y + 2×y + 3×4y = 18y（生成1个NO2得1电子，生成1个N2O4得2电子，生成1个NO得3电子）
得失电子总数相等：9x=18y，得x=2y
溶液中正离子为：Fe3+，负离子为：NO3-和硫酸根，根据正负电荷相等，可得：
硝酸根×1 + 硫酸根×2 = 铁离子×3
因为铁离子和硫酸根离子相等，均为x mol，可解出溶液中的硝酸根就为x mol
所以总消耗的硝酸量=4y（NO2）+2y（N2O4）+4y（NO）+ x（NO3-）=10y+x=12y
FeS量为x，即2y，
选A

Answer 2

根据得失电子平衡，HNO3中N5+分别转成NO2、N2O4、NO的电子（得）数：4*1+2*1+4*3=18mol（定NO2：N2O4：NO=4:1:4）
Fe2+失1个电子到Fe3+
S2-失8个电子到S6+
令FeS有xmol，，则失电子总数：1*x+8*x=18，得x=2mol
即有2mol的FeS
则Fe2（SO4）3：2/3mol
则Fe（NO3）3：2-2/3*2=2/3mol
那NO3-：2/3*3=2mol
所以总共的N有10+2=12mol
FeS：HNO3=2：12=1：6
具体方程式配平后：
6FeS+ 36HNO3→ 2Fe（NO3）3+ 2Fe2（SO4）3+12NO2+3N2O4+12NO+18H2O

Answer 3

A