Question

12．已知Fe₃O₄可表示為（FeO•Fe₂O₃），水熱法制備Fe₃O₄納米顆粒的總反應(yīng)的離子方程式為3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+O₂+4OH^-═Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O，下列說法正確的是（　　）

• A． O₂和S₂O₃^2-是氧化劑，F(xiàn)e²⁺是還原劑
• B． 每生成1 mol Fe₃O₄，轉(zhuǎn)移2 mol電子
• C． 若有2 mol Fe²⁺被氧化，則被Fe²⁺還原的O₂為0.5 mol
• D． 參加反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：5

Answer 1

分析 A．所含元素化合價降低得到反應(yīng)物是氧化劑，所含元素化合價升高的反應(yīng)物是還原劑．結(jié)合方程式中元素化合價變化判斷．
B．反應(yīng)中只有氧氣中氧元素的化合價降低，由0價升高為-2價，據(jù)此計算轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量．
C．所含元素化合價降低得到反應(yīng)物是氧化劑，所含元素化合價升高的反應(yīng)物是還原劑．結(jié)合方程式計算判斷．
D．根據(jù)部分電子轉(zhuǎn)移守恒計算．

解答 解：在3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+O₂+4OH^-=Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O中，化合物中鐵元素、硫元素用平均化合價，鐵元素的化合價變化：+2→+$\frac{8}{3}$，硫元素的化合價變化為：+2→+$\frac{5}{2}$，氧元素的化合價變化：0→-2，所以氧化劑是O₂，還原劑是Fe²⁺、S₂O₃^2-，
A．由上述分析可知，還原劑是Fe²⁺、S₂O₃^2-，氧化劑是O₂，故A錯誤；
B．由方程式可知，每生成1molFe₃O₄，參加反應(yīng)的氧氣為1mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1mol×4=4mol，故B錯誤；
C．2molFe²⁺被氧化時，失去電子2mol，則被Fe²⁺還原的O₂的物質(zhì)的量為：$\frac{2mol}{4}$=0.5mol，故C正確；
D．由上述分析可知，氧化劑是O₂，還原劑是Fe²⁺、S₂O₃^2-，3molFe²⁺參加反應(yīng)時只有2mol被氧化，參加反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的最之比為1：（2+2）=1：4，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查氧化還原反應(yīng)的基本概念與計算，題目難度中等，F(xiàn)e₃O₄是復(fù)雜的化合物，鐵元素既有+2價也有+3價，把Fe₃O₄中鐵元素的化合價用平均化合價處理，S₂O₃^2-的硫元素的化合價用平均化合價處理是解本題的關(guān)鍵．