Question

新型纳米材料氧缺位铁酸盐MFe₂O_x（3＜x＜4，M=Mn、Zn、Ni，且均为+2价，下同）是由铁酸盐MFe₂O₄经过高温与H₂反应制得．常温下，它能使工业废气中的酸性氧化物（SO₂、NO₂等）转化为其单质除去，转化流程如图：

（1）将纳米材料氧缺位铁酸盐分散在蒸馏水中，所形成的分散系属于            ．

（2）MFe₂O₄中Fe元素的化合价为          ．

（3）MFe₂O₄在于H₂反应中表现了          （填“氧化性”或“还原性”）

（4）在5molMFe₂O_x与1molSO₂恰好完全反应则MFe₂O_x中x的值为          ．

（5）在酸性条件下，Fe₂O₄^2﹣容易转化为Fe²⁺，某反应体系中共存在下列6种粒子：Fe₂O₄^2﹣、Fe²⁺、H⁺、H₂O、Cu₂O、Cu²⁺，则该反应中的氧化剂是            ，还原剂是          ．

Answer

（1）胶体；（2）+3；（3）氧化性；（4）3.6；（5）Fe2O42﹣；Cu2O．

【解析】（1）纳米材料氧缺位铁酸盐微粒直径达到胶体微粒直径，分散在蒸馏水中，所形成的分散系属于胶体，

（2）M=Mn、Zn、Ni，且均为+2价，氧元素的化合价是﹣2价，根据化合价规则，MFe2O4中Fe元素的化合价为+3价，

（3）MFe2O4在与H2的反应中，Fe元素的化合价降低，则MFe2O4在与H2的反应中表现了氧化性，

（4）由示意图可知MFe2Ox与SO2反应，生成MFe2O4，SO2被还原，应生成S，反应可表示为：MFe2Ox+SO2=MFe2O4+S，，解得x=3.6，

（5）在酸性溶液中，Fe2O42﹣易转化为Fe2+：Fe2O42﹣+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：Fe2CO42﹣+Cu2O+10H+=2Fe2++2Cu2++5H2O，所以还原剂是Cu2O，Fe2O42﹣是氧化剂

【点评】本题综合考查氧化还原反应知识等，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意理解题目信息从元素化合价的角度解答该题，难度不大．