Question

【题目】Ⅰ．工业上利用电解饱和食盐水生产氯气(Cl2)、烧碱和氢气的化学方程式是：2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。

（1）用双线桥表示出电子转移的方向和数目________，题干中反应改写成离子方程式是____。

（2）电解食盐水的过程中，被还原的元素是____________，氧化产物是______。

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++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__________。

（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】 2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑ 氢元素(或H) 氯气(或Cl2) Fe2+和S2O32- 4 4 0.5

【解析】

根据反应中相关元素的化合价变化情况、氧化还原反应的有关概念以及原子守恒和电子转移守恒分析解答。

Ⅰ．（1）氯化钠中氯元素的化合价从－1价升高到0价，失去电子，水中氢元素化合价从+1价降低到0价，得到电子，根据电子转移守恒可知反应中转移2个电子，则用双线桥表示出电子转移的方向和数目为，反应的离子方程式为2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑。

（2）电解食盐水的过程中，水中氢元素化合价从+1价降低到0价，得到电子，被还原的元素是氢元素。氯元素失去电子，发生氧化反应，氧化产物是氯气。

Ⅱ．（1）根据方程式可知水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应中铁元素和硫元素化合价升高，失去电子，被氧化，所以还原剂是Fe2+和S2O32-。

（2）根据氢原子守恒可知反应的化学方程式中x=4。

（3）反应中只有氧气中氧元素化合价降低，氧气是氧化剂，每生成1 mol Fe3O4，消耗1mol氧气，因此反应转移的电子为4mol。根据方程式可知3mol亚铁离子参加反应只有2mol被氧化，化合价从+2价升高到+3价，则根据电子得失守恒可知被Fe2+还原的O2的物质的量为2mol÷4＝0.5mol。