Question

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

• 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，可配平反應的離子方程式：3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+O₂+4OH^-═Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O，
反應中3Fe²⁺→Fe₃O₄，當3molFe²⁺參加反應時，有2molFe²⁺化合價升高，反應中Fe和S元素的化合價升高，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，鐵元素的化合價變化：+2→+

8

3

；
硫元素的化合價變化為：+2→+

5

2

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

點評：本題考查氧化還原反應，側(cè)重于學生的分析能力和計算能力的考查，注意Fe₃O₄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鍵，本題難度較大，需細心分析．