Question

新型納米材料氧缺位鐵酸鹽（MFe₂O_X）（3＜x＜4；M表示Mn、Co、Zn或Ni的二價離子），常溫下，它使能工業(yè)廢氣中的SO₂、NO₂等氧化物轉化為單質．轉化流程如圖所示：
（1）在處理工業(yè)廢氣過程中下列敘述正確的是

 

．
A．MFe₂O_X為還原劑   B．MFe₂O₄為還原產(chǎn)物
C．SO₂和NO₂表現(xiàn)了還原性  D．MFe₂O_X中的Fe為+2價
（2）已知鐵酸鹽（MFe₂O₄）被H₂高溫還原時，發(fā)生反應的MFe₂O₄與H₂的物質的量之比為2：1，則還原產(chǎn)物MFe₂O_x中x=

 

．
（3）在酸性溶液中，F(xiàn)e₂O₄^2-易轉化為Fe²⁺；Fe₂O₄^2-+2e^-+8H⁺→2Fe²⁺+4H₂O，能使上述還原過程發(fā)生的是

 

．
A．KMnO₄        B．Na₂CO₃ C．Cu₂O         D．Fe₂（SO₄）₃
（4）某溶液中可能含有Fe²⁺和Fe³⁺，要檢驗其中有無Fe²⁺最好選擇的試劑是

 

．
A．KSCN溶液    B．氯水   C．NaOH溶液D．KMnO₄溶液．

Answer 1

考點：氧化還原反應,鐵的氧化物和氫氧化物

專題：氧化還原反應專題,元素及其化合物

分析：（1）使能工業(yè)廢氣中的SO₂、NO₂等氧化物轉化為單質，則S、N元素的化合價降低，氧缺位鐵酸鹽作還原劑；
（2）反應的方程式為2MFe₂O₄+H₂=2MFe₂O_x+H₂O，從質量守恒的角度解答；
（3）Fe₂O₄^2-+2e^-+8H⁺→2Fe²⁺+4H₂O為還原反應，則應加入還原性物質；
（4）溶液中可能含有Fe²⁺和Fe³⁺，要檢驗其中有無Fe²⁺，利用亞鐵離子的還原性分析．

解答： 解：（1）A．使能工業(yè)廢氣中的SO₂、NO₂等氧化物轉化為單質，則S、N元素的化合價降低，氧缺位鐵酸鹽作還原劑，故A正確；
B．MFe₂O₄為氧化產(chǎn)物，故B錯誤；
C．SO₂和NO₂表現(xiàn)了氧化性，故C錯誤；
D．反應的方程式為2MFe₂O₄+H₂=2MFe₂O_x+H₂O，由質量守恒可知2x+1=2×4，x=3.5，則MFe₂O_X中的Fe為

7-2

2

=+2.5價，故D錯誤；
故答案為：A；
（2）反應的方程式為2MFe₂O₄+H₂=2MFe₂O_x+H₂O，由質量守恒可知2x+1=2×4，x=3.5，故答案為：3.5；
（3）Fe₂O₄^2-+2e^-+8H⁺→2Fe²⁺+4H₂O為還原反應，則應加入還原性物質，只有Cu₂O符合，反應的化學方程式為Fe₂CO₄^2-+Cu₂O+10H⁺=2Fe²⁺+2Cu²⁺+5H₂O，
故答案為：C；
（4）溶液中可能含有Fe²⁺和Fe³⁺，要檢驗其中有無Fe²⁺，亞鐵離子具有還原性，則能使KMnO₄溶液褪色，只有D符合，而溶液中含鐵離子，則A、B、C均不符合，
故答案為：D．

點評：本題綜合考查氧化還原反應知識，為高考常見題型和高頻考點，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，注意把握題給信息，從元素化合價的角度解答該題，難度不大．