Question

已知Fe₃O₄可表示成（FeO?Fe₂O₃），水熱法制備Fe₃O₄納米顆粒的總反應為：3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+O₂+4OH^-=Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O，下列說法正確的是

1. A.
   O₂和S₂O₃^2-是氧化劑，F(xiàn)e²⁺是還原劑
2. B.
   每生成1molFe₃O₄，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2mol
3. C.
   參加反應的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的最之比為1：1
4. D.
   若有2molFe²⁺被氧化，則被Fe²⁺還原的O₂為0.5mol

Answer 1

D
分析：A、所含元素化合價降低得到反應物是氧化劑，所含元素化合價升高的反應物是還原劑．結(jié)合方程式中元素化合價變化判斷．
B、反應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物是氧化劑，所含元素化合價升高的反應物是還原劑．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：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→+；硫元素的化合價變化為：+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1molFe₃O₄，參加反應的氧氣為1mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1mol×4=4mol，故B錯誤；
C、由上述分析可知，氧化劑是O₂，還原劑是Fe²⁺、S₂O₃^2-，3molFe²⁺參加反應時只有2mol被氧化，參加反應的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的最之比為1：（2+2）=1：4，故C錯誤；
D、2molFe²⁺被氧化時，失去電子2mol，則被Fe²⁺還原的O₂的物質(zhì)的量為=0.5mol，故D正確．
故選：D．
點評：考查氧化還原反應的基本概念與計算，F(xiàn)e₃O₄是復雜的化合物，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，本題難度較大，需細心分析．