Question

新型纳米材料氧缺位铁酸盐（MFe₂O_x，3＜x＜4，M=Mn、Zn、Ni，且均为+2价，下同）是由铁酸盐MFe₂O₄经过高温反应得到的．
（1）将纳米材料氧缺位铁酸盐分散在蒸馏水中，所形成的分散系属于______．
（2）MFe₂O₄中Fe元素的化合价为______．
（3）铁酸盐MFe₂O₄经过高温反应得到MFe₂O_x的反应属于______（填“氧化还原”或“非氧化还原”）反应．
（4）在酸性条件下，Fe₂容易转化为Fe²⁺，某反应体系中共存在下列6种粒子：Fe₂、Fe²⁺、H⁺、H₂O、Cu₂O、Cu²⁺，则该反应中的氧化剂是______，还原剂是______．

Answer 1

解：（1）新型纳米材料氧缺位铁酸盐，是纳米材料，微粒直径是在1nm-100nm间，所以分散在蒸馏水中，所形成的分散系属于胶体；故答案为：胶体；
（2）依据化合物MFe₂O₄中元素化合价代数和为0，即M的化合价为+2价，氧元素为-2价，铁元素的化合价为x，则+2+2x+（-2×4）=0，x=+3，故答案为：+3；
（3）铁酸盐MFe₂O₄经过高温反应得到MFe₂O_x的，根据题干中的信息，3＜x＜4，M=Mn、Zn、Ni，且均为+2价，可知变化过程中铁元素化合价发生了变化，是氧化还原反应；
故答案为：氧化还原；
（4）在酸性条件下，Fe₂O₄^2-容易转化为Fe²⁺，铁元素的化合价从+3价变化为+2价，化合价降低做氧化剂，反应体系中共存在下列6种粒子：Fe₂O₄^2-、Fe²⁺、H⁺、H₂O、Cu₂O、Cu²⁺，能做还原剂的物质中元素化合价升高，才能符合氧化还原反应的特征元素化合价有升有降，所以Cu₂O变化为Cu²⁺，符合化合价升高的变化，故氧化剂为Fe₂O₄^2-，还原剂为Cu₂O；
故答案为：Fe₂O₄^2-、Cu₂O
分析：（1）依据新型纳米材料的微粒直径在1nm-100nm分析判断；
（2）依据化合价代数和为0计算判断；
（3）依据铁酸盐MFe₂O₄经过高温反应得到MFe₂O_x，3＜x＜4，M=Mn、Zn、Ni，且均为+2价，说明铁元素的化合价发生变化分析判断；
（4）依据氧化还原反应的特征是元素化合价有升高的，有降低的分析判断；
点评：本题考查了纳米材料的结构特点，分散系的本质特征，化合物中元素化合价的计算，氧化还原反应特征的应用，关键是信息的综合应用．