Question

新型納米材料氧缺位鐵酸鹽（MFe₂O_x，3＜x＜4，M=Mn、Zn、Ni，其均顯+2價(jià)，下同），由鐵酸鹽MFe₂O₄經(jīng)高溫還原得到，常溫下，它能使工業(yè)廢氣中的酸性氧化物分解除去，轉(zhuǎn)化流程如下：

（1）已知鐵酸鹽（MFe₂O₄）被H₂高溫還原時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的MFe₂O₄與H₂的物質(zhì)的量之比為2：1，則還原產(chǎn)物MFe₂O_x中x=

 

，MFe₂O_x中+2價(jià)鐵與+3價(jià)鐵的物質(zhì)的量之比為

 

．
（2）在酸性溶液中，F(xiàn)e₂O

2- 4

易轉(zhuǎn)化為Fe²⁺：Fe₂O

2- 4

+2e^-+8H⁺═2Fe²⁺+4H₂O
有K₂MnO₄、Na₂CO₃、Cu₂O、Fe₂（SO₄）₃四種物質(zhì)中的一種能使上述還原過(guò)程發(fā)生，寫出該氧化還原反應(yīng)的離子方程式并配平：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氧化還原反應(yīng)的計(jì)算

專題：氧化還原反應(yīng)專題

分析：（1）反應(yīng)的方程式為2MFe₂O₄+H₂=2MFe₂O_x+H₂O，從質(zhì)量守恒的角度解答；
（2）Fe₂O₄^2-+2e^-+8H⁺→2Fe²⁺+4H₂O為還原反應(yīng)，則應(yīng)加入還原性物質(zhì)．

解答： 解：（1）反應(yīng)的方程式為2MFe₂O₄+H₂=2MFe₂O_x+H₂O，由質(zhì)量守恒可知2x+1=2×4，x=3.5，則MFe₂O_3.5中，F(xiàn)e元素的化合價(jià)為

2×3.5-2

2

=2.5，則MFe₂O_x中+2價(jià)鐵與+3價(jià)鐵的量之比為1：1，
故答案為：3.5；1：1；
（2）Fe₂O₄^2-+2e^-+8H⁺→2Fe²⁺+4H₂O為還原反應(yīng)，則應(yīng)加入還原性物質(zhì)，只有Cu₂O符合，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe₂CO₄^2-+Cu₂O+10H⁺=2Fe²⁺+2Cu²⁺+5H₂O，
故答案為：Fe₂CO₄^2-+Cu₂O+10H⁺=2Fe²⁺+2Cu²⁺+5H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查氧化還原反應(yīng)知識(shí)，為高考常見(jiàn)題型和高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，注意把握題給信息，（1）從元素平均化合價(jià)的角度解答該題，題目難度不大．