Question

水熱法制備Fe₃O₄納米顆粒的總反應(yīng)：3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+O₂+xOH^-→Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O，有關(guān)說(shuō)法正確的是（　�。�

• A、每轉(zhuǎn)移1.5mol電子，有1.125mol Fe²⁺被氧化
• B、x=2
• C、Fe²⁺、S₂O₃^2-都是還原劑
• D、每生成1mol Fe₃O₄，轉(zhuǎn)移電子2mol

Answer 1

分析：從電荷守恒的角度分析，可配平反應(yīng)的離子方程式：3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+O₂+4OH^-═Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O，
反應(yīng)中3Fe²⁺→Fe₃O₄，當(dāng)3molFe²⁺參加反應(yīng)時(shí)，有2molFe²⁺化合價(jià)升高，反應(yīng)中Fe和S元素的化合價(jià)升高，被氧化，O₂為氧化劑．

解答：解：在3Fe²⁺+2 S₂O₃^2-+O₂+xOH^-=Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O中，化合物中鐵元素、硫元素用平均化合價(jià)，鐵元素的化合價(jià)變化：+2→+

8

3

；
硫元素的化合價(jià)變化為：+2→+

5

2

；氧元素的化合價(jià)變化：0→-2，
A．由方程式3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+O₂+4OH^-═Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O可知，當(dāng)轉(zhuǎn)移4mol電子時(shí)，有2molFe²⁺被氧化，則每轉(zhuǎn)移1.5mol電子，有0.75mol Fe²⁺被氧化，故A錯(cuò)誤；
B．反應(yīng)的離子方程式為3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+O₂+4OH^-═Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O，則x=4，故B錯(cuò)誤；
C．反應(yīng)3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+O₂+4OH^-═Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O中，F(xiàn)e和S元素的化合價(jià)升高，被氧化，F(xiàn)e²⁺和S₂O₃^2-都是還原劑，故C正確；
D．反應(yīng)3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+O₂+4OH^-═Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O中，F(xiàn)e和S元素的化合價(jià)升高，被氧化，O₂為氧化劑，每生成1molFe₃O₄，需要氧氣1mol，反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為4mol，故D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng)：本題考查氧化還原反應(yīng)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，注意Fe₃O₄是復(fù)雜的化合物，鐵元素既有+2價(jià)也有+3價(jià)，把Fe₃O₄中鐵元素的化合價(jià)用平均化合價(jià)處理，S₂O₃^2-的硫元素的化合價(jià)用平均化合價(jià)處理是解本題的關(guān)鍵，本題難度較大，需細(xì)心分析．