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, Fe^2＋恰好被完全氧化成
Fe^3十，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）

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，Fe₂O₃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Fe₂O₃的物質的量為：0.03mol，所以該鐵氧體的化學式為Fe₄O₅（或2FeO?Fe₂O₃）