Question

新型纳米材料氧缺位铁酸盐（MFe₂O_X）（3＜x＜4；M表示Mn、Co、Zn或Ni的二价离子），常温下，它使能工业废气中的SO₂、NO₂等氧化物转化为单质．转化流程如图所示：
（1）在处理工业废气过程中下列叙述正确的是

 

．
A．MFe₂O_X为还原剂   B．MFe₂O₄为还原产物
C．SO₂和NO₂表现了还原性  D．MFe₂O_X中的Fe为+2价
（2）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MFe₂O_x中x=

 

．
（3）在酸性溶液中，Fe₂O₄^2-易转化为Fe²⁺；Fe₂O₄^2-+2e^-+8H⁺→2Fe²⁺+4H₂O，能使上述还原过程发生的是

 

．
A．KMnO₄        B．Na₂CO₃ C．Cu₂O         D．Fe₂（SO₄）₃
（4）某溶液中可能含有Fe²⁺和Fe³⁺，要检验其中有无Fe²⁺最好选择的试剂是

 

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

Answer 1

考点：氧化还原反应,铁的氧化物和氢氧化物

专题：氧化还原反应专题,元素及其化合物

分析：（1）使能工业废气中的SO₂、NO₂等氧化物转化为单质，则S、N元素的化合价降低，氧缺位铁酸盐作还原剂；
（2）反应的方程式为2MFe₂O₄+H₂=2MFe₂O_x+H₂O，从质量守恒的角度解答；
（3）Fe₂O₄^2-+2e^-+8H⁺→2Fe²⁺+4H₂O为还原反应，则应加入还原性物质；
（4）溶液中可能含有Fe²⁺和Fe³⁺，要检验其中有无Fe²⁺，利用亚铁离子的还原性分析．

解答： 解：（1）A．使能工业废气中的SO₂、NO₂等氧化物转化为单质，则S、N元素的化合价降低，氧缺位铁酸盐作还原剂，故A正确；
B．MFe₂O₄为氧化产物，故B错误；
C．SO₂和NO₂表现了氧化性，故C错误；
D．反应的方程式为2MFe₂O₄+H₂=2MFe₂O_x+H₂O，由质量守恒可知2x+1=2×4，x=3.5，则MFe₂O_X中的Fe为

7-2

2

=+2.5价，故D错误；
故答案为：A；
（2）反应的方程式为2MFe₂O₄+H₂=2MFe₂O_x+H₂O，由质量守恒可知2x+1=2×4，x=3.5，故答案为：3.5；
（3）Fe₂O₄^2-+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Fe₂CO₄^2-+Cu₂O+10H⁺=2Fe²⁺+2Cu²⁺+5H₂O，
故答案为：C；
（4）溶液中可能含有Fe²⁺和Fe³⁺，要检验其中有无Fe²⁺，亚铁离子具有还原性，则能使KMnO₄溶液褪色，只有D符合，而溶液中含铁离子，则A、B、C均不符合，
故答案为：D．

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，从元素化合价的角度解答该题，难度不大．