Question

18．FeF₃是鉀電池的正極活性物質(zhì)，可通過下列方法制備：

（1）步驟①中過氧化氫的作用是將亞鐵離子氧化成鐵離子，寫出H₂O₂與FeCl₂在NaOH存在下反應(yīng)的離子方程式：H₂O₂+2Fe ²⁺+4OH^-=2Fe（OH）₃↓
（2）過濾后發(fā)現(xiàn)濾液仍渾濁，可能的原因是過濾時(shí)溶液高于濾紙邊緣或?yàn)V紙破損實(shí)驗(yàn)步驟②用特制四氯乙烯蒸發(fā)皿盛放沉淀，而不用普通陶瓷蒸發(fā)皿，原因是氫氟酸能與普通陶瓷中的二氧化硅反應(yīng)
（3）步驟②得到的氣體中，除水蒸氣外主要還有HF
（4）若步驟②制得97.0gFeF₃•xH₂O凝膠，經(jīng)步驟③得到59.5g3FeF₃•H₂O，則x=$\frac{50}{9}$．

Answer 1

分析 根據(jù)流程可知，氯化鐵溶液中含有氯化亞鐵雜質(zhì)，加入雙氧水可以將亞鐵離子氧化成鐵離子，再加氫氧化鈉生成氫氧化鐵，在氫氧化鐵沉淀中加氫氟酸，再蒸發(fā)可得FeF₃•xH₂O凝膠，再干燥可得FeF₃•H₂O，
（1）雙氧水能將亞鐵離子氧化成鐵離子，在氫氧化鈉的條件下生成氫氧化鐵；
（2）過濾時(shí)溶液高于濾紙邊緣或?yàn)V紙破損都會(huì)使濾液渾濁；因?yàn)闅浞�酸能與二氧化硅反應(yīng)，所以不能用普通陶瓷蒸發(fā)皿，據(jù)此答題；
（3）HF易揮發(fā)，據(jù)此判斷；
（4）根據(jù)反應(yīng)FeF₃•xH₂O=FeF₃•H₂O+（x-1）H₂O，結(jié)合FeF₃•xH₂O和FeF₃•xH₂O的質(zhì)量可計(jì)算出x．

解答 解：根據(jù)流程可知，氯化鐵溶液中含有氯化亞鐵雜質(zhì)，加入雙氧水可以將亞鐵離子氧化成鐵離子，再加氫氧化鈉生成氫氧化鐵，在氫氧化鐵沉淀中加氫氟酸，再蒸發(fā)可得FeF₃•xH₂O凝膠，再干燥可得FeF₃•H₂O，
（1）雙氧水能將亞鐵離子氧化成鐵離子，在氫氧化鈉的條件下生成氫氧化鐵，反應(yīng)的離子方程式為H₂O₂+2Fe ²⁺+4OH^-=2Fe（OH）₃↓，
故答案為：將亞鐵離子氧化成鐵離子；H₂O₂+2Fe ²⁺+4OH^-=2Fe（OH）₃↓；
（2）過濾時(shí)溶液高于濾紙邊緣或?yàn)V紙破損都會(huì)使濾液渾濁，因?yàn)闅浞�酸能與普通陶瓷中的二氧化硅反應(yīng)，所以不能用普通陶瓷蒸發(fā)皿，
故答案為：過濾時(shí)溶液高于濾紙邊緣或?yàn)V紙破損；氫氟酸能與普通陶瓷中的二氧化硅反應(yīng)；
（3）HF易揮發(fā)，所以步驟②得到的氣體中，除水蒸氣外主要還有HF，
故答案為：HF；
（4）根據(jù)反應(yīng)FeF₃•xH₂O=FeF₃•H₂O+（x-1）H₂O，
            113+18x    131
             97.0g      59.5g
所以有$\frac{113+18x}{97.0}$=$\frac{131}{59.5}$，x=$\frac{50}{9}$，
故答案為：$\frac{50}{9}$．

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)制備，涉及離子方程式的書寫、實(shí)驗(yàn)基本操作、化學(xué)計(jì)算等，中等難度，注意計(jì)算方法和基本操作的理解應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，側(cè)重基礎(chǔ)知識和基本能力的考查．