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9.氧化还原反应的应用
I、向KI和硫酸混合溶液中加入过氧化氢溶液,迅速反应并生成大量气泡,溶液呈棕色,查阅资料知,反应过程如下:
①H2O2+2KI+H2SO4═I2+K2SO4+2H2O
②H2O2+I2=2HIO             
③H2O2+2HIO=I2+O2↑+2H2O
(1)用双线桥法表示过程①电子转移情况
①H2O2+2KI+H2SO4=I2+K2SO4+2H2O
(2)上述实验过程②和③中,I2起到了催化剂作用.
II、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等多个领域潜在应用的有力工具.水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应是:3Fe2++2S2O32-+O2+xOH-═Fe3O4↓+S4O62-+2H2O.请回答下列问题:
(1)水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应中,还原剂是Fe2+和S2O32-,S2O32-中的S的化合价为+2.
(2)每生成1mol Fe3O4,反应转移的电子为4mol.

分析 I.(1)H2O2+2KI+H2SO4=I2+K2SO4+2H2O中O从-1价降低到-2价,I从-1价升高到0价,转移电子数为2;
(2)反应过程中,I2参与反应,最终又生成等量的I2,加快过氧化氢的分解,I2起催化剂作用;
II.从电荷守恒的角度分析,可配平反应的离子方程式:3Fe2++2S2O32-+O2+4OH-═Fe3O4+S4O62-+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,则Fe2+和S2O32-是还原剂,O元素的化合价降低,则O2为氧化剂.

解答 解:(1)H2O2+2KI+H2SO4=I2+K2SO4+2H2O中O从-1价降低到-2价,I从-1价升高到0价,转移电子数为2,则用双线桥法表示电子转移为;
故答案为:;
(2)反应过程中,I2参与反应,最终又生成等量的I2,加快过氧化氢的分解,I2起催化剂作用,
故答案为:催化剂;
II.(1)反应中Fe元素化合价部分升高为+3价,S元素化合价由+2价升高到+2.5价,则还原剂是Fe2+和S2O32-,根据化合价代数和为0,则S2O32-中S的化合价为+2,故答案为:Fe2+和S2O32-;+2;
(2)Fe、S元素的化合价升高,O元素的化合价降低,由反应可知,该反应转移4e-,所以每生成1mol Fe3O4,由O元素的化合价变化可知,转移电子为1mol×2×[0-(-2)]=4mol;
故答案为:4.

点评 本题综合考查氧化还原反应,侧重于考查学生的数据分析能力和综合运用化学知识的能力,题目难度中等,注意把握氧化性强弱的比较方法.

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