Question

【題目】四氧化三鐵(Fe3O4)磁性納米顆粒穩定、容易生產且用途廣泛，是臨床診斷、生物技術和環境化學領域多種潛在應用的有力工具。水熱法制備Fe3O4納米顆粒的反應是3Fe2＋＋2S2O＋O2＋xOH－=Fe3O4↓＋S4O＋2H2O。請回答下列問題。

（1）水熱法制備Fe3O4納米顆粒的反應中，還原劑是____________。

（2）反應的化學方程式中x＝________。

（3）每生成1 mol Fe3O4，反應轉移的電子為________mol，被Fe2＋還原的O2的物質的量為________mol。

Answer 1

【答案】 Fe2＋、S2O32－ 4 4 0.5

【解析】(1)反應中Fe元素化合價部分升高為+3價，S元素化合價由+2價升高到+2.5價，則還原劑是Fe2+和S2O32-，故答案為：Fe2+和S2O32-；

(2)由電荷守恒可知，(+2)×3+(-2)×2+x×(-1)=-2，則x=4，故答案為：4；

(3)Fe、S元素的化合價升高，O元素的化合價降低，由反應可知，該反應轉移4e-，所以每生成1mol Fe3O4，由O元素的化合價變化可知，轉移電子為1mol×2×[0-(-2)]=4mol，每生成1mol Fe3O4，消耗3molFe2+，其中有2molFe2+被氧化生成+3價，則被Fe2+還原的O2的物質的量為mol=0.5mol，故答案為：4；0.5。