Question

【题目】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领域多种潜在应用的有力工具。水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应是3Fe2＋＋2S2O＋O2＋xOH－=Fe3O4↓＋S4O＋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____________。

（2）反应的化学方程式中x＝________。

（3）每生成1 mol Fe3O4，反应转移的电子为________mol，被Fe2＋还原的O2的物质的量为________mol。

Answer 1

【答案】 Fe2＋、S2O32－ 4 4 0.5

【解析】(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-，故答案为：Fe2+和S2O32-；

(2)由电荷守恒可知，(+2)×3+(-2)×2+x×(-1)=-2，则x=4，故答案为：4；

(3)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，每生成1mol Fe3O4，消耗3molFe2+，其中有2molFe2+被氧化生成+3价，则被Fe2+还原的O2的物质的量为mol=0.5mol，故答案为：4；0.5。