新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox.3<x<4.M=Mn.Zn.Ni且均显+2价.下同)由铁酸盐(MFe2O4)经高温还原而得.常温下.它能使工业废气中的酸性氧化物分解除去.转化流程如图所示: (1)已知铁酸盐被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 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

^新^{型纳米材料氧缺位铁酸盐}⁽^MFe2Ox^，^3<x<4^，^M=Mn^、^Zⁿ^、^Nⁱ^且均显⁺²^价^，^下^同⁾^由铁酸盐⁽^MFe2O4)^{经高温还原而得。常温下，它能使工业废气中的酸性氧化物分解除去。转化流程如图所示：}

⁽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^{价铁的量之比为}^_____^。

⁽²⁾^{在酸性溶液中}^，^Fe2O42^－^易转化为^Fe2^＋^:Fe2O42^－＋^2e^－＋^8H^＋→^2Fe2^＋＋^4H2O^有^KMnO4^、^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}^{_________________}^。

【知识点】计算、氧化还原反应 A1 B3 B1

【答案解析】^（¹^）^{3.5 1:1}^（^每空²^分^）

^（²^）^Fe2O42^－＋^Cu2O^＋^10H^＋^=2Fe2^＋＋^2Cu2^＋＋^5H2O^（³^分^）

解析：（1）根据元素化合价代数和为0知化合物MFe₂O₄中铁元素的化合价为+3（设Fe的化合价为x，则+2+2x+（-2×4）=0，x=+3），1mol氢气在反应中失去电子2mol，则2mol^{MFe2O4中的Fe得到电子2mol，即只有2molFe3+得到电子，则MFe2Ox中的2个Fe，1个是+2价，1个是+3价，因此x=3.5，MFe2Ox}^中⁺²^价铁与⁺³^{价铁的量之比为1：1.}

⑵由于^Fe2O42^－^转化为^Fe2^{＋是还原反应，因此需加还原剂，即加}^{Cu2O，反应为}^Fe2O42^－＋^Cu2O^＋^10H^＋^=2Fe2^＋＋^2Cu2^＋＋^5H2O。