Question

【題目】Ⅰ．工業(yè)上利用電解飽和食鹽水生產(chǎn)氯氣(Cl2)、燒堿和氫氣的化學(xué)方程式是：2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。

（1）用雙線橋表示出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目________，題干中反應(yīng)改寫成離子方程式是____。

（2）電解食鹽水的過程中，被還原的元素是____________，氧化產(chǎn)物是______。

Ⅱ．四氧化三鐵（Fe3O4）磁性納米顆粒穩(wěn)定、容易生產(chǎn)且用途廣泛，是臨床診斷、生物技術(shù)和環(huán)境化學(xué)領(lǐng)域多種潛在應(yīng)用的有力工具。水熱法制備Fe3O4納米顆粒的反應(yīng)是：3Fe2++2S2O32-+O2+xOH-＝Fe3O4↓+S4O62-+2H2O。請回答下列問題。

（1）水熱法制備Fe3O4納米顆粒的反應(yīng)中，還原劑是__________。

（2）反應(yīng)的化學(xué)方程式中x=______。

（3）每生成1 mol Fe3O4，反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子為____mol，被Fe2+還原的O2的物質(zhì)的量為_____mol。

Answer 1

【答案】 2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑ 氫元素(或H) 氯氣(或Cl2) Fe2+和S2O32- 4 4 0.5

【解析】

根據(jù)反應(yīng)中相關(guān)元素的化合價變化情況、氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念以及原子守恒和電子轉(zhuǎn)移守恒分析解答。

Ⅰ．（1）氯化鈉中氯元素的化合價從－1價升高到0價，失去電子，水中氫元素化合價從+1價降低到0價，得到電子，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知反應(yīng)中轉(zhuǎn)移2個電子，則用雙線橋表示出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為，反應(yīng)的離子方程式為2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑。

（2）電解食鹽水的過程中，水中氫元素化合價從+1價降低到0價，得到電子，被還原的元素是氫元素。氯元素失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，氧化產(chǎn)物是氯氣。

Ⅱ．（1）根據(jù)方程式可知水熱法制備Fe3O4納米顆粒的反應(yīng)中鐵元素和硫元素化合價升高，失去電子，被氧化，所以還原劑是Fe2+和S2O32-。

（2）根據(jù)氫原子守恒可知反應(yīng)的化學(xué)方程式中x=4。

（3）反應(yīng)中只有氧氣中氧元素化合價降低，氧氣是氧化劑，每生成1 mol Fe3O4，消耗1mol氧氣，因此反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子為4mol。根據(jù)方程式可知3mol亞鐵離子參加反應(yīng)只有2mol被氧化，化合價從+2價升高到+3價，則根據(jù)電子得失守恒可知被Fe2+還原的O2的物質(zhì)的量為2mol÷4＝0.5mol。