题目内容

新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox,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MFe2Ox中x=
 
,MFe2Ox中+2价铁与+3价铁的物质的量之比为
 
.
(2)在酸性溶液中,Fe2O
 
2-
4
易转化为Fe2+:Fe2O
 
2-
4
+2e-+8H+═2Fe2++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:
 
.
考点:氧化还原反应的计算
专题:氧化还原反应专题
分析:(1)反应的方程式为2MFe2O4+H2=2MFe2Ox+H2O,从质量守恒的角度解答;
(2)Fe2O42-+2e-+8H+→2Fe2++4H2O为还原反应,则应加入还原性物质.
解答: 解:(1)反应的方程式为2MFe2O4+H2=2MFe2Ox+H2O,由质量守恒可知2x+1=2×4,x=3.5,则MFe2O3.5中,Fe元素的化合价为
2×3.5-2
2
=2.5,则MFe2Ox中+2价铁与+3价铁的量之比为1:1,
故答案为:3.5;1:1;
(2)Fe2O42-+2e-+8H+→2Fe2++4H2O为还原反应,则应加入还原性物质,只有Cu2O符合,反应的化学方程式为Fe2CO42-+Cu2O+10H+=2Fe2++2Cu2++5H2O,
故答案为:Fe2CO42-+Cu2O+10H+=2Fe2++2Cu2++5H2O.
点评:本题综合考查氧化还原反应知识,为高考常见题型和高频考点,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,注意把握题给信息,(1)从元素平均化合价的角度解答该题,题目难度不大.
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