四氧化三铁 (Fe ₃ O ₄ ) 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 Fe ₃ O ₄ 磁性纳米颗粒的反应是 3Fe ²⁺ +2 +O ₂ +xOH ^- =Fe ₃ O ₄ + +2H ₂ O 。下列叙述不正确的是

A ．水热法制备 Fe ₃ O ₄ 磁性纳米颗粒的反应中，还原剂是 、 Fe ²⁺

B ．离子方程式中 x=4

C ．每生成 1molFe ₃ O ₄ ，转移电子 2mol

D ．该条件下 O ₂ 氧化性强于

答案

C

【解析】

【分析】

根据反应 3Fe ²⁺ +2 +O ₂ +xOH ^- =Fe ₃ O ₄ + +2H ₂ O ， O 元素化合价降低，由 0 降到 -2 ， 1 个 O ₂ 得 4 个电子， O ₂ 作氧化剂； Fe 元素化合价升高，由 +2 升到 +3 ，由于 Fe ₃ O ₄ 中 +3 价 Fe 占 ，故 3 个 Fe ²⁺ 中有两个 Fe ²⁺ 失电子，失去电子的数目为 =2 个， Fe ²⁺ 作还原剂； S 元素化合价升高，由 +2 升到 +2.5 ，故 1 个 失电子的数目为 =2 个， 作还原剂。

【详解】

A ．根据上述分析，还原剂是 Fe ²⁺ 、 ， A 项正确；

B ．方程式等号左右电荷要守恒，故 x=4 ，保证等号左右电荷代数和均为 -2 ， B 项正确；

C ．由反应方程式可知，生成 1mol Fe ₃ O ₄ 需要消耗 1mol O ₂ ，转移电子 4mol ， C 项错误；

D ．该条件下 O ₂ 作氧化剂， 为氧化产物，故 O ₂ 氧化性强于 ， D 项正确；

答案选 C 。

【点睛】

计算复杂物质化合价时可以采用 “ 整体法 ” ，比如本题中 2 → ，可以把 4 份的 S 看成一个整体， 2 中 “S ₄ ” 总化合价为 +8 ， 中 “S ₄ ” 总化合价为 +10 ，即可马上得出失电子 =10-8=2 ；计算转移电子时，只需计算出得电子或失电子一种关系即可，例如本题中，还原剂的化合价计算不方便，氧化剂只有一种 O ₂ ，因此只需算出 O ₂ 得 4 倍电子，即可得出转移电子也为 4 倍。