《2025年资源库高中化学人教版》

例83 纳米级Fe₃O₄可用作以太阳能为热源分解水制H₂的催化剂，过程如图3-2-7所示。下列说法不正确的是（ ）
A. Fe₃O₄中Fe元素的化合价为+2、+3价
B. 过程Ⅰ中每消耗116g Fe₃O₄转移2mol电子
C. 过程Ⅱ的化学方程式为3FeO+H₂O$\stackrel{\triangle}{=\!=\!=}$Fe₃O₄+H₂↑
D. 铁氧化合物循环制H₂具有节约能源、产物易分离等优点

答案： B
解析：Fe₃O₄中Fe元素化合价为+2、+3价，A正确；过程Ⅰ的化学方程式为$2Fe₃O₄\stackrel{太阳能}{=\!=\!=}6FeO + O₂↑$，每消耗2mol Fe₃O₄，转移4mol电子，消耗116g Fe₃O₄（0.5mol）转移1mol电子，B错误；根据图示可知，过程Ⅱ中FeO与H₂O在加热条件下反应生成Fe₃O₄和H₂，化学方程式为$3FeO + H₂O\stackrel{\triangle}{=\!=\!=}Fe₃O₄ + H₂↑$，C正确；铁氧化合物循环制氢气，氧气和氢气分两个步骤生成，产物易分离，同时利用了太阳能，节约能源，D正确。