Question

新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe₂O_x,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MFe₂O_x中x＝________，MFe₂O_x中＋2价铁与＋3价铁的物质的量之比为________。

(2)在酸性溶液中，Fe₂O易转化为Fe^2＋：

Fe₂O＋2e^－＋8H^＋===2Fe^2＋＋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：__________________________。

Answer 1

解析：(1)MFe₂O₄被还原时，MFe₂O₄与H₂的物质的量之比为2∶1，根据得失电子守恒，则(3－)×2×2＝2，x＝3.5，即Fe在MFe₂O_x的平均价态为＋2.5价，则Fe^2＋和Fe^3＋物质的量之比为1∶1。

(2)要使Fe₂O被还原，应选择具有还原性的物质，只能是Cu₂O，反应的方程式为：

Fe₂O＋Cu₂O＋10H^＋===2Fe^2＋＋2Cu^2＋＋5H₂O。

答案：(1)3.5　1∶1

(2)Fe₂O＋Cu₂O＋10H^＋===2Fe^2＋＋2Cu^2＋＋5H₂O