Question

（1）水热法制备Fe₃O₄纳米颗粒的反应是3Fe²⁺+2S₂O+O₂+4OH^-=Fe₃O₄↓+S₄O+2H₂O。

①参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。

②若有2molFe²⁺被氧化，则被Fe²⁺还原的O₂的物质的量为______mol。

③每生成1molFe₃O₄，反应转移的电子为______mol。

（2）往含Fe³⁺、H⁺、NO的混合液中加入少量SO，反应的离子方程式为______。

（3）向CuSO₄溶液中逐滴加入KI溶液至过量，观察到有沉淀(CuI)生成，且溶液变为棕色。再向反应后的混合物中不断通入SO₂气体，溶液逐渐变成无色。写出此过程涉及的离子方程式______，______。

Answer

1:4 0.5 4 2H++2NO+3SO=2NO↑+ 3SO+H2O 2Cu2++4I- =2CuI↓+I2 I2+SO2+2 H2O =2 I-+ SO+4 H+

【解析】

根据元素的化合价变化分析氧化剂和还原剂，根据电子转移守恒进行氧化还原的相关计算；根据离子的氧化性的强弱判断优先参加反应的离子；根据元素的化合价变化规律分析氧化还原的产物并配平。

(1)水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应是3Fe2++2S2O+O2+4OH-=Fe3O4↓+S4O+2H2O。

①根据元素的化合价变化可知，该反应中的铁元素有三分之二从+2升高到+3，硫元素全部由+2升高到+2.5，还有氧气中的氧元素全部从0价降低到-2，O2只做氧化剂，Fe2+和S2O均做还原剂，所以参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:4。

②1molO2在反应中可以得到4mole-，若有2molFe2+被氧化，根据其化合价变化可知其失去2mol电子，则被Fe2+还原的O2的物质的量为0.5mol。

③由以上分析可知，每生成1molFe3O4，就有1molO2参加反应，反应转移的电子为4mol。

(2)往含Fe3+、H+、NO的混合液中加入少量SO，由于在酸性条件下NO的氧化性强于Fe3+，所以只有H+、NO和SO发生反应，离子方程式为2H++2NO+3SO=2NO↑+ 3SO+H2O。

(3)向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量，观察到有沉淀(CuI)生成，且溶液变为棕色，说明有I2生成。再向反应后的混合物中不断通入SO2气体，溶液逐渐变成无色，说明I2又被SO2还原为I-，此过程涉及的离子方程式为2Cu2++4I-=2CuI↓+I2和I2+SO2+2 H2O =2 I-+ SO+4 H+。