Question

8．Fe₃O₄可表示為FeO•Fe₂O₃，是一種性能優(yōu)良的新型磁性材料．水熱法制備Fe₃O₄納米級顆粒的反應為3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+O₂+xOH^-=Fe₃O₄+S₄O₆^2-+yH₂O．下列說法中，不正確的是（　　）

• A． 每生成1mol Fe₃O₄，反應轉移的電子總數(shù)為4mol
• B． 該反應中，氧化劑與還原劑物質的量之比為1：5
• C． 3mol Fe²⁺被氧化時，消耗O₂標準狀況下的體積約為22.4L
• D． x=4

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：A．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，反應轉移的電子總數(shù)為4mol，故A正確；
B．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，則3Fe²⁺和2S₂O₃^2-為還原劑，O₂為氧化劑，所以氧化劑與還原劑物質的量之比為1：5，故B正確；
C．3mol Fe²⁺被氧化時，失去8-6=2mol電子，則被Fe²⁺還原的O₂的物質的量為2×$\frac{1}{4}$mol=0.5mol，故C錯誤；
D．反應的離子方程式為3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+O₂+4OH^-═Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O，則x=4，故D正確．
故選C．

點評 本題考查氧化還原反應，題目難度中等，明確各元素的化合價變化是解答該題的關鍵．