Question

3．a mol FeS與b mol FeO投入到V L、c mol•L^-1的硝酸溶液中充分反應，產生NO氣體，所得澄清溶液成分可看做是Fe（NO₃）₃、H₂SO₄的混合液，則反應中未被還原的硝酸可能為（　�。�
①vc-$\frac{a+b}{3}$mol  ②（a+b）×189g   ③（3a+3b） mol   ④vc-$\frac{9a+b}{3}$mol．

• A． ②④
• B． ②③
• C． ①②③
• D． ②③④

Answer 1

分析 分情況討論：1、當硝酸恰好反應時，生成硝酸鐵的硝酸就是未被還原的硝酸，根據(jù)鐵離子的物質的量計算未被還原的硝酸的物質的量即可；
2、當硝酸過量時，除去生成一氧化氮的硝酸就是未被還原的硝酸，根據(jù)氧化還原反應中得失電子守恒計算被還原的硝酸，硝酸總量-被還原的硝酸=未被還原的硝酸．

解答 解：當硝酸恰好反應時，生成硝酸鐵的硝酸就是未被還原的硝酸，由元素守恒知：未被還原的硝酸將轉化為Fe（NO₃）₃中的NO₃ ^-，所以顯酸性的硝酸的物質的量等于Fe（NO₃）₃的物質的量的3倍，由元素守恒知，n〔Fe（NO₃）₃〕=n（Fe）=（a+b）mol，所以未被還原的硝酸的物質的量為3（a+b）mol，未被還原的硝酸的質量=3（a+b）mol×63 g•mol^-1=（a+b）×189 g，故②③正確；
當硝酸過量時，除去生成一氧化氮的硝酸就是未被還原的硝酸，反應中Fe元素由+2升高為+3，硫元素由-2升高為+6，氮元素由+5降低為+2，根據(jù)電子轉移降守恒知：n（NO）=$\frac{amol×（1+8）+bmol×1}{5-2}$=$\frac{9a+b}{3}$mol，即顯氧化性的硝酸的物質的量=$\frac{9a+b}{3}$mol，所以未被還原的硝酸為[cV-$\frac{9a+b}{3}$]mol，故④正確，
故選：D．

點評 本題考查氧化還原反應計算，題目難度中等，注意從化合價變化的角度分析，運用守恒法解答．