Question

【題目】新型納米材料氧缺位鐵酸鋅(ZnFe2Ox,3<x<4，Zn的化合價為＋2價，下同)，工業(yè)上可由鐵酸鋅(ZnFe2O4)經過高溫反應得到。

(1)ZnFe2O4中Fe元素的化合價為________。

(2)將納米材料氧缺位鐵酸鹽分散在蒸餾水中，形成的分散系和NaCl溶液的本質區(qū)別是_____________。

(3)ZnFe2O4經過高溫反應得到ZnFe2Ox的反應屬于________(填“氧化還原”或“非氧化還原”)反應。

(4)酸性條件下，Fe2O容易轉化為Fe2＋，該反應體系中的粒子有：Fe2O、Fe2＋、H＋、H2O、Cu2O、Cu2＋，該反應的離子方程式為 。

Answer 1

【答案】(1)＋3 (2)分散質的粒子直徑不同 (3)氧化還原

(4)Fe2O42－＋Cu2O＋10H＋＝2Fe2＋＋2Cu2＋＋5H2O

【解析】

試題分析：（1）依據化合物MFe2O4中元素化合價代數和為0，即M的化合價為+2價，氧元素為-2價，鐵元素的化合價為x，則+2+2x+（-2×4）=0，x=+3；

（2）將納米材料氧缺位鐵酸鹽分散在蒸餾水中，形成的分散系屬于膠體分散系，膠體和NaCl溶液的本質區(qū)別是分散質微粒直徑大小不同；

（3）鐵酸鹽MFe2O4經過高溫反應得到MFe2Ox的，根據題干中的信息，3＜x＜4，M=Mn、Zn、Ni，且均為+2價，可知變化過程中鐵元素化合價發(fā)生了變化，是氧化還原反應；

（4）在酸性條件下，Fe2O42-容易轉化為Fe2+，鐵元素的化合價從+3價變化為+2價，化合價降低做氧化劑，反應體系中共存在下列6種粒子：Fe2O42－、Fe2＋、H＋、H2O、Cu2O、Cu2＋，能做還原劑的物質中元素化合價升高，才能符合氧化還原反應的特征元素化合價有升有降，所以Cu2O變化為Cu2+，符合化合價升高的變化，故氧化劑為Fe2O42-，Fe元素的化合價要降低為亞鐵離子，根據電子守恒和元素守恒，該反應的離子方程式為Fe2O42－＋Cu2O＋10H＋＝2Fe2＋＋2Cu2＋＋5H2O。