Question

某磁黃鐵礦的主要成分是Fe_xS（S為-2價），既含有Fe²⁺又含有Fe³⁺．將一定量的該磁黃鐵礦與100mL的鹽酸恰好完全反應(yīng)（注：礦石中其他成分不與鹽酸反應(yīng)），生成硫單質(zhì)2.4g、FeCl₂ 0.425mol和一定量H₂S氣體，且溶液中無Fe³⁺．則下列說法正確的是（　　）

• A、100mL的鹽酸中HCl物質(zhì)的量濃度為7.5mol/L
• B、生成的H₂S氣體在標準狀況下的體積為2.24L
• C、該磁黃鐵礦中Fe_xS的x=0.85
• D、該磁黃鐵礦Fe_xS中，F(xiàn)e²⁺與Fe³⁺的物質(zhì)的量之比為3：1

Answer 1

分析：A．根據(jù)氯原子守恒計算鹽酸的濃度；
B．根據(jù)氫原子守恒計算硫化氫的體積；
C．根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計算n（Fe³⁺），根據(jù)鐵原子守恒計算n（Fe²⁺），根據(jù)氫原子守恒及硫單質(zhì)計算硫原子的物質(zhì)的量，從而得出x值；
D．根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計算Fe²⁺與Fe³⁺的物質(zhì)的量之比．

解答：解：n（S）=

2.4g

32g/mol

=0.075mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得n（Fe³⁺）=

0.075mol×(2-0)

3-2

=0.15mol，則n（Fe²⁺）=0.425mol-0.15mol=0.275mol，所以Fe²⁺與Fe³⁺的物質(zhì)的量之比=0.275mol：0.15mol=11：6，
A．鹽酸恰好反應(yīng)生成FeCl₂ 0.425mol，根據(jù)氯原子守恒得c（HCl）=

0.425mol×2

0.1L

=8.5mol/L，故A錯誤；
B．根據(jù)氫原子、氯原子守恒得n（H₂S）=

1

2

n（HCl）=n（FeCl₂）=0.425mol，V（H₂S）=0.425mol×22.4L/mol=9.52L，故B錯誤；
C．Fe_xS中n（S）=0.075mol+0.425mol=0.5mol，n（Fe）=0.425mol，所以n（Fe）：n（S）=0.425mol：0.5mol=0.85，所以x=0.85，故C正確；
D．根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得n（Fe³⁺）=

0.075mol×(2-0)

3-2

=0.15mol，則n（Fe²⁺）=0.425mol-0.15mol=0.275mol，所以Fe²⁺與Fe³⁺的物質(zhì)的量之比=0.275mol：0.15mol=11：6，故D錯誤；
故選C．

點評：本題考查了根據(jù)氧化還原反應(yīng)進行計算，根據(jù)反應(yīng)過程中原子守恒、轉(zhuǎn)移電子守恒進行計算，根據(jù)氫原子守恒計算硫化氫體積，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計算亞鐵離子和鐵離子的物質(zhì)的量之比，計算量較大，難度較大．