Question

17．水熱法制備飚04納米顆粒的總反應為：3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+O₂+xOH^一═Fe₂O₄+S₄O₆^2-+2H₂O，下列說法正確的是（　　）

• A． x=2
• B． Fe²⁺、S₂O₃^2-都是還原劑
• C． 硫元素被氧化，鐵元素被還原
• D． 每生成1 mol Fe₂O₄，則轉移電子數為3 mol

Answer 1

分析 在3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+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→+$\frac{8}{3}$；硫元素的化合價變化為：+2→+$\frac{5}{2}$；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-，結合離子方程式的電荷守恒原則判斷x，根據化合價的變化計算轉移的電子數目．

解答 解：A．由電荷守恒可知：2×3+2×（-2）-X=-2，X=4，故A錯誤；
B．由上述分析可知，還原劑是Fe²⁺、S₂O₃^2-，氧化劑是O₂，故B正確；
C．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→+$\frac{8}{3}$；硫元素的化合價變化為：+2→+$\frac{5}{2}$，Fe和S元素都被氧化，故C錯誤；
D．由方程式可知，每生成1molFe₃O₄，參加反應的氧氣為1mol，轉移電子數為1mol×4=4mol，故D錯誤．
故選B．

點評 本題考查氧化還原反應的基本概念與計算，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．