题目内容
【题目】新型纳米材料氧缺位铁酸盐（MFe2Ox，3＜x＜4，M＝Mn、Zn、Ni，其均显＋2价，下同），由铁酸盐MFe2O4经高温还原得到，常温下，它能使工业废气中的酸性氧化物分解除去，转化流程如下：
（1）已知铁酸盐（MFe2O4）被H2高温还原时，发生反应的MFe2O4与H2的物质的量之比为2∶1，则还原产物MFe2Ox中x＝________，MFe2Ox中＋2价铁与＋3价铁的物质的量之比为_____。
（2）在酸性溶液中，Fe2O42-易转化为Fe2＋：Fe2O42-＋2e－＋8H＋=2Fe2＋＋4H2O，有K2MnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种能使上述还原过程发生，写出该氧化还原反应的离子方程式并配平：________。
【答案】3.5 1∶1 Fe2O42-+Cu2O+10H+=2Fe2++2Cu2++5H2O
【解析】
(1)根据铁酸盐(MFe2O4)被H2高温还原时，发生反应的MFe2O4与H2的物质的量之比为2∶1书写反应的方程式，结合质量守恒和化合价的代数和为0分析解答；
(2)Fe2O42-+2e-+8H+→2Fe2++4H2O为还原反应，则应加入还原性物质，据此分析判断并书写方程式。
(1)铁酸盐(MFe2O4)被H2高温还原时，发生反应的MFe2O4与H2的物质的量之比为2∶1，反应的方程式为2MFe2O4+H2=2MFe2Ox+H2O，由质量守恒可知2x+1=2×4，x=3.5，则MFe2O3.5中，Fe元素的化合价为
=2.5，则MFe2Ox中+2价铁与+3价铁的物质的量之比为1∶1，故答案为：3.5；1∶1；
(2)Fe2O42-+2e-+8H+→2Fe2++4H2O为还原反应，则应加入还原性物质，只有Cu2O符合，因此反应的化学方程式为Fe2O42-+Cu2O+10H+=2Fe2++2Cu2++5H2O，故答案为：Fe2O42-+Cu2O+10H+=2Fe2++2Cu2++5H2O。
