Question

(13分）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24 h,过滤

②将沉淀加入反应瓶中，加入过量的氢氟酸溶液，80'c恒温加热24 ha

③蒸发多余氢氟酸和水，得淡红色FeF3凝胶

④在干燥箱中，以1000C预处理6 h,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672 mL C12, Fe2＋恰好被完全氧化成

Fe3十，然后把溶液蒸干，灼烧至恒重得9．6 g固体，则该铁氧体的化学式为＿＿＿＿。

 

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）通风橱（或密闭容器）（2分）

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

【解析】

试题分析：（1）H2O2把Fe2+氧化为Fe3+，在酸性条件下的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O

（2）步骤②加入了过量的氢氟酸溶液，玻璃和陶瓷中含有二氧化硅，而二氧化硅能与氢氟酸反应，所以A、B项错误，故C项正确。

（3）沉淀为Fe(OH)3，加入氢氟酸发生酸碱中和反应，化学方程式为：Fe(OH)3+3HF=FeF3+3H2O

（4）反应过程中，挥发出腐蚀性气体HF，所以从安全的角度考虑，在实验室里制三氟化铁时应在通风橱（或密闭容器）中进行。

（5）Li的活泼性大于Fe，所以三氟化铁与Li发生置换反应的化学方程式为：FeF3+3Li=Fe+3LiF

（6）Cl2的物质的量为0.672L÷22.4L/mol=0.03mol，Cl2氧化Fe2+为Fe3+，根据电子转移守恒可知Fe2+的物质的量为0．03mol×2=0．06mol，故氧化物中+2价铁的物质的量为0．06mol，最后所得为氯化铁溶液，蒸干溶液，灼烧至恒重，得9.6g固体为Fe2O3，Fe2O3的物质的量为9.6g÷160g/mol=0.06mol，利用铁元素守恒可知氧化物中+3价铁的物质的量为0.06mol×2-0.06mol=0.06mol，所以铁氧体样品含Fe2O3的物质的量为：0.03mol，所以该铁氧体的化学式为Fe4O5（或2FeO?Fe2O3）

考点：本题考查物质制备方案的分析、化学方程式和离子方程式的书写、混合物的计算。