Question

7．四氧化三铁（Fe₃O₄）磁性纳米颗粒稳定、容易生产且用途广泛，是临床诊断、生物技术和环境化学领域多种潜在应用的有力工具．水热法制备Fe₃O₄纳米颗粒的反应是3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+O₂+xOH^-═Fe₃O₄↓+S₄O₆^2-+2H₂O．下列说法不正确的是（　　）

• A． 参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：5
• B． 若有2 mol Fe²⁺被氧化，则被Fe²⁺还原的O₂的物质的量为0.5 mol
• C． 每生成1 mol Fe₃O₄，反应转移的电子为4 mol
• D． O₂是氧化剂，S₂O₃^2-与Fe²⁺是还原剂

Answer 1

分析 从电荷守恒的角度分析，可配平反应的离子方程式：3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+O₂+4OH^-═Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O，反应中3Fe²⁺→Fe₃O₄，当3molFe²⁺参加反应时，有2molFe²⁺化合价升高，反应中Fe和S元素的化合价升高，被氧化，O₂为氧化剂，以此解答该题．

解答 解：A．参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：（2+2）=1：4，故A错误；
B．1molFe²⁺被氧化时，失去1mol电子，则被Fe²⁺还原的O₂的物质的量为$\frac{1}{4}$mol，所以有2 mol Fe²⁺被氧化，则被Fe²⁺还原的O₂的物质的量为0.5 mol，故B正确；
C．反应3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+O₂+4OH^-═Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O中，Fe和S元素的化合价升高，被氧化，O₂为氧化剂，每生成1molFe₃O₄，反应转移的电子总数为4mol，故C正确；
D．S₂O₃^2-→S₄O₆^2-，S元素的化合价升高，S₂O₃^2-和部分的Fe²⁺是还原剂，氧气是氧化剂，故D正确．
故选A．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握反应中元素的化合价变化为解答的关键，侧重电子守恒计算的考查，题目难度不大．