Question

7．四氧化三鐵（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⁺+2S₂O₃^2-+O₂+xOH^-═Fe₃O₄↓+S₄O₆^2-+2H₂O．下列說法不正確的是（　�。�

• A． 參加反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：5
• B． 若有2 mol Fe²⁺被氧化，則被Fe²⁺還原的O₂的物質(zhì)的量為0.5 mol
• C． 每生成1 mol Fe₃O₄，反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子為4 mol
• D． O₂是氧化劑，S₂O₃^2-與Fe²⁺是還原劑

Answer 1

分析 從電荷守恒的角度分析，可配平反應(yīng)的離子方程式：3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+O₂+4OH^-═Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O，反應(yīng)中3Fe²⁺→Fe₃O₄，當(dāng)3molFe²⁺參加反應(yīng)時(shí)，有2molFe²⁺化合價(jià)升高，反應(yīng)中Fe和S元素的化合價(jià)升高，被氧化，O₂為氧化劑，以此解答該題．

解答 解：A．參加反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：（2+2）=1：4，故A錯(cuò)誤；
B．1molFe²⁺被氧化時(shí)，失去1mol電子，則被Fe²⁺還原的O₂的物質(zhì)的量為$\frac{1}{4}$mol，所以有2 mol Fe²⁺被氧化，則被Fe²⁺還原的O₂的物質(zhì)的量為0.5 mol，故B正確；
C．反應(yīng)3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+O₂+4OH^-═Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O中，F(xiàn)e和S元素的化合價(jià)升高，被氧化，O₂為氧化劑，每生成1molFe₃O₄，反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為4mol，故C正確；
D．S₂O₃^2-→S₄O₆^2-，S元素的化合價(jià)升高，S₂O₃^2-和部分的Fe²⁺是還原劑，氧氣是氧化劑，故D正確．
故選A．

點(diǎn)評 本題考查氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握反應(yīng)中元素的化合價(jià)變化為解答的關(guān)鍵，側(cè)重電子守恒計(jì)算的考查，題目難度不大．