Question

氟化銅是一種鋰/氟化銅電池正極活性材料，可通過下列方法制備：在鉑皿中將氧化銅用過量的40%氫氟酸溶解，先制成CuF₂·5HF·5H₂O，再將生成物放入鎳管內的鉑舟中，在干燥的氟化氫氣流中以400%進行加熱脫水，最后通入氮氣。
（1）制備過程中用鉑皿而不用玻璃器皿的原因是______________________________________（用化學方程式表示）。
（2） 鋰/氟化銅電池放電時總反應為置換反應，其化學方程式為____________________________________________________。
（3）準備稱取上述制備的樣品（僅含CuF₂和CuO） 2.120 g，在通風櫥中加入稀硫酸至完全溶解，然后加入足量的氫氧化鈉溶液，得沉淀，將沉淀充分灼燒，得1.680 g黑色固體，計算樣品中CuF₂和CuO的物質的量之比。

Answer 1

（1）SiO₂＋4HF=SiF₄↑＋2H₂O
（2）CuF₂＋2Li=Cu＋2LiF
（3）20:1

（1）氫氟酸會腐蝕玻璃，生成SiF₄。（2）題給信息中已經標明了反應物是鋰和氟化銅，且注明了反應類型。（3）由題意知：CuF₂、CuO→CuSO₄→Cu（OH）₂→CuO，故可用差量法求出CuF₂。
CuF₂　　～　　CuO　　Δm
　 102 g          80 g  22 g
m（CuF₂）　　　　　　　2.120 g－1.680 g＝0.440 g
m（CuF₂）＝＝2.040 g
n（CuF₂）＝＝＝0.020 mol
m（CuO）＝2.120 g－2.040 g＝0.080 g
n（CuO）＝＝＝0.001 mol，＝＝20∶1