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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↓+
题目详情
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1mol Fe3O4,反应转移的电子为______mol,被Fe2+还原的O2的物质的量为______mol.
(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1mol Fe3O4,反应转移的电子为______mol,被Fe2+还原的O2的物质的量为______mol.
▼优质解答
答案和解析
(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.
(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
2 |
2×(2−0) |
故答案为:4;0.5.
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