Question

5．水热法制备Fe₃O₄纳米颗粒的反应为3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+O₂+xOH^-═Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O，下列说法中不正确的是（　　）

• A． 每生成1mol Fe₃O₄转移4mol电子
• B． 该反应中Fe²⁺和S₂O₃^2-都是还原剂
• C． 3mol Fe²⁺被氧化时有1molO₂被还原
• D． 反应方程式中化学计量数x=4

Answer 1

分析 根据氢原子守恒，水的化学计量数为2，则OH^-的化学计量数为4，则方程式为3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+O₂+4OH^-=Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O，Fe元素的化合价升高，S元素的化合价升高，只有氧气中O元素的化合价降低，化合物中铁元素、硫元素用平均化合价，铁元素的化合价变化：+2→+$\frac{8}{3}$；硫元素的化合价变化为：+2→+$\frac{5}{2}$；氧元素的化合价变化：0→-2，所以氧化剂是O₂还原剂是Fe²⁺、S₂O₃^2-，以此来解答．

解答 解：根据氢原子守恒，水的化学计量数为2，则OH^-的化学计量数为4，则方程式为3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+O₂+4OH^-=Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O，化合物中铁元素、硫元素用平均化合价，铁元素的化合价变化：+2→+$\frac{8}{3}$；硫元素的化合价变化为：+2→+$\frac{5}{2}$；氧元素的化合价变化：0→-2，所以氧化剂是O₂还原剂是Fe²⁺、S₂O₃^2-，
A、每生成1mol Fe₃O₄，由电子守恒及O元素的化合价变化可知，转移4mol电子，故A正确；
B、还原剂是Fe²⁺、S₂O₃^2-，故B正确；
C、方程式为3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+O₂+4OH^-=Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O，反应生成Fe₃O₄，可知2molFe²⁺被氧化，有1molO₂被还原，故C错误；
D、根据氢原子守恒，水的化学计量数为2，则OH^-的化学计量数为4，即x=4，故D正确；
故选C．

点评 本题考查氧化还原反应，为高频考点，把握反应中元素的化合价变化为解答的关键，侧重氧化还原反应基本概念及转移电子的考查，注意从化合价角度分析，题目难度中等．