Question

(13分）某種電池的正極材料，可通過下列方法制得：

①稱取一定量的固體鐵氧體磁性材料溶于過量鹽酸，接著先后加入雙氧水和氫氧化鈉溶液，靜置24 h,過濾

②將沉淀加入反應瓶中，加入過量的氫氟酸溶液，80'c恒溫加熱24 ha

③蒸發(fā)多余氫氟酸和水，得淡紅色FeF3凝膠

④在干燥箱中，以1000C預處理6 h,最后摻入鐵氧體磁性材料混合研磨制得正極材料

（1）加入雙氧水的作用是＿＿＿（用離子方程式表示）

（2）步驟②的反應瓶材質可能是＿＿＿（填序號）

A．玻璃　B．陶瓷　C．聚四氟乙烯

（3）加氫氟酸反生反應的化學方程式為＿＿＿＿

（4）從安全的角度考慮，在實驗室里制三氟化鐵時應在＿＿＿＿中進行

（5）三氟化鐵與Li在固體電解質鐵氧體中發(fā)生置換反應，產(chǎn)生的電流可供電腦使用，該電池反

應的化學方程式為＿＿＿＿

（6）取上述鐵氧體樣品溶于足量鹽酸，在通入標準狀況下672 mL C12, Fe2＋恰好被完全氧化成

Fe3十，然后把溶液蒸干，灼燒至恒重得9．6 g固體，則該鐵氧體的化學式為＿＿＿＿。

 

Answer 1

（13分）

（1）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O（2分） （2）C（2分）

（3）Fe(OH)3+3HF=FeF3+3H2O（2分） （4）通風櫥（或密閉容器）（2分）

（5）FeF3+3Li=Fe+3LiF（2分） （6）Fe4O5（或2FeO?Fe2O3）（3分）

【解析】

試題分析：（1）H2O2把Fe2+氧化為Fe3+，在酸性條件下的離子方程式為：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O

（2）步驟②加入了過量的氫氟酸溶液，玻璃和陶瓷中含有二氧化硅，而二氧化硅能與氫氟酸反應，所以A、B項錯誤，故C項正確。

（3）沉淀為Fe(OH)3，加入氫氟酸發(fā)生酸堿中和反應，化學方程式為：Fe(OH)3+3HF=FeF3+3H2O

（4）反應過程中，揮發(fā)出腐蝕性氣體HF，所以從安全的角度考慮，在實驗室里制三氟化鐵時應在通風櫥（或密閉容器）中進行。

（5）Li的活潑性大于Fe，所以三氟化鐵與Li發(fā)生置換反應的化學方程式為：FeF3+3Li=Fe+3LiF

（6）Cl2的物質的量為0.672L÷22.4L/mol=0.03mol，Cl2氧化Fe2+為Fe3+，根據(jù)電子轉移守恒可知Fe2+的物質的量為0．03mol×2=0．06mol，故氧化物中+2價鐵的物質的量為0．06mol，最后所得為氯化鐵溶液，蒸干溶液，灼燒至恒重，得9.6g固體為Fe2O3，F(xiàn)e2O3的物質的量為9.6g÷160g/mol=0.06mol，利用鐵元素守恒可知氧化物中+3價鐵的物質的量為0.06mol×2-0.06mol=0.06mol，所以鐵氧體樣品含F(xiàn)e2O3的物質的量為：0.03mol，所以該鐵氧體的化學式為Fe4O5（或2FeO?Fe2O3）

考點：本題考查物質制備方案的分析、化學方程式和離子方程式的書寫、混合物的計算。