Question

【题目】某种电池的正极材料，可通过下列方法制得：①称取一定量的固体铁氧体磁性材料溶于过量盐酸，接着先后加入双氧水和氢氧化钠溶液，静置24h，过滤
②将沉淀加入反应瓶中，加入过量的氢氟酸溶液，80℃恒温加热24ha
③蒸发多余氢氟酸和水，得淡红色FeF3凝胶
④在干燥箱中，以100℃预处理6h，最后掺入铁氧体磁性材料混合研磨制得正极材料
（1）加入双氧水的作用是（用离子方程式表示）
（2）步骤②的反应瓶材质可能是（填序号）
A.玻璃
B.陶瓷
C.聚四氟乙烯
（3）加氢氟酸反生反应的化学方程式为
（4）从安全的角度考虑，在实验室里制三氟化铁时应在中进行
（5）三氟化铁与Li在固体电解质铁氧体中发生置换反应，产生的电流可供电脑使用，该电池反应的化学方程式为
（6）取上述铁氧体样品溶于足量盐酸，在通入标准状况下672mL C12 ， Fe2+恰好被完全氧化成Fe3+ ， 然后把溶液蒸干，灼烧至恒重得9.6g固体，则该铁氧体的化学式为 ．

Answer 1

【答案】
（1）H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O
（2）C
（3）Fe（OH）3+3HF=FeF3+3H2O
（4）通风橱
（5）FeF3+3Li=Fe+3LiF
（6）2FeO?Fe2O3或Fe4O5
【解析】解：（1）固体铁氧体磁性材料溶于过量盐酸，所得溶液中含有亚铁离子，接着加入H2O2 ， H2O2与亚铁离子反应生成三价铁离子，其反应的离子方程式为：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O，所以答案是：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O；（2）步骤②将沉淀加入反应瓶中，加入过量的氢氟酸溶液反应，由于氢氟酸能与玻璃及陶瓷中的二氧化硅反应，所以反应瓶材质应该为聚四氟乙烯，
所以答案是：C；（3）氢氧化钠与三价铁离子反应生成氢氧化铁，再加HF，生成FeF3和水，则加氢氟酸反生反应的化学方程式为Fe（OH）3+3HF=FeF3+3H2O，
所以答案是：Fe（OH）3+3HF=FeF3+3H2O；（4）HF属于有毒的气体，为了防止中毒，则制备三氟化铁时应在通风橱中进行，所以答案是：通风橱；（5）三氟化铁与Li在固体电解质铁氧体中发生置换反应生成Fe和LiF，该电池反应的化学方程式为FeF3+3Li=Fe+3LiF，所以答案是：FeF3+3Li=Fe+3LiF；（6）取上述铁氧体样品溶于足量盐酸，在通入标准状况下672mL C12 ， 则氯气的物质的量为0.03mol，
由2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl﹣ ， 可知Fe2+为0.06mol，则原铁氧体样品中n（FeO）=0.06mol，
把溶液蒸干，灼烧至恒重得9.6g固体为Fe2O3 ， 则n（Fe2O3）= =0.06mol，则原来溶液中Fe元素共0.06×2=0.12mol，
所以原来溶液中n（Fe3+）=n（Fe）﹣n（Fe2+）=0.12mol﹣0.06mol=0.06mol，则原铁氧体样品中n（Fe2O3）=0.06mol× =0.03，
所以原铁氧体样品中n（FeO）：n（Fe2O3）=0.06mol：0.03mol=2：1，故铁氧体的化学式为2FeOFe2O3或Fe4O5；
所以答案是：2FeOFe2O3或Fe4O5 ．