(13分)某種電池的正極材料,可通過(guò)下列方法制得:
①稱(chēng)取一定量的固體鐵氧體磁性材料溶于過(guò)量鹽酸,接著先后加入雙氧水和氫氧化鈉溶液,靜置24 h,過(guò)濾
②將沉淀加入反應(yīng)瓶中,加入過(guò)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(yù)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(yīng)瓶材質(zhì)可能是___(填序號(hào))
A.玻璃 B.陶瓷 C.聚四氟乙烯
(3)加氫氟酸反生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____
(4)從安全的角度考慮,在實(shí)驗(yàn)室里制三氟化鐵時(shí)應(yīng)在____中進(jìn)行
(5)三氟化鐵與Li在固體電解質(zhì)鐵氧體中發(fā)生置換反應(yīng),產(chǎn)生的電流可供電腦使用,該電池反
應(yīng)的化學(xué)方程式為____
(6)取上述鐵氧體樣品溶于足量鹽酸,在通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下672 mL C12, Fe2恰好被完全氧化成
Fe3,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(xué)式為____。

(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(fēng)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(guò)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(yīng),所以A、B項(xiàng)錯(cuò)誤,故C項(xiàng)正確。
(3)沉淀為Fe(OH)3,加入氫氟酸發(fā)生酸堿中和反應(yīng),化學(xué)方程式為:Fe(OH)3+3HF=FeF3+3H2O
(4)反應(yīng)過(guò)程中,揮發(fā)出腐蝕性氣體HF,所以從安全的角度考慮,在實(shí)驗(yàn)室里制三氟化鐵時(shí)應(yīng)在通風(fēng)櫥(或密閉容器)中進(jìn)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(yīng)的化學(xué)方程式為:FeF3+3Li=Fe+3LiF
(6)Cl2的物質(zhì)的量為0.672L÷22.4L/mol=0.03mol,Cl2氧化Fe2+為Fe3+,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知Fe2+的物質(zhì)的量為0.03mol×2=0.06mol,故氧化物中+2價(jià)鐵的物質(zhì)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(zhì)的量為9.6g÷160g/mol=0.06mol,利用鐵元素守恒可知氧化物中+3價(jià)鐵的物質(zhì)的量為0.06mol×2-0.06mol=0.06mol,所以鐵氧體樣品含F(xiàn)e2O3的物質(zhì)的量為:0.03mol,所以該鐵氧體的化學(xué)式為Fe4O5(或2FeO?Fe2O3
考點(diǎn):本題考查物質(zhì)制備方案的分析、化學(xué)方程式和離子方程式的書(shū)寫(xiě)、混合物的計(jì)算。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

Fe2O3具有廣泛的用途。甲同學(xué)閱讀有關(guān)資料得知:在高溫下煅燒FeCO3可以得到Fe2O3。為了進(jìn)一步驗(yàn)證此結(jié)論,他做了如下實(shí)驗(yàn):

實(shí)驗(yàn)步驟
實(shí)驗(yàn)操作

取一定質(zhì)量的FeCO3固體置于坩堝中,高溫煅燒至質(zhì)量不再減輕,冷卻至室溫

取少量實(shí)驗(yàn)步驟I所得固體放于一潔凈的試管中,用足量的稀硫酸溶解

向?qū)嶒?yàn)步驟Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液,溶液變紅
 
由此甲同學(xué)得出結(jié)論:4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2
(1)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式__________________________________。
(2)乙同學(xué)提出了不同的看法:煅燒產(chǎn)物可能是Fe3O4,因?yàn)镕e3O4也可以溶于硫酸,且所得溶液中也含有Fe3。于是乙同學(xué)對(duì)甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟Ⅲ進(jìn)行了補(bǔ)充改進(jìn):檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟Ⅱ所得溶液中是否含有Fe2。他需要選擇的試劑是____________(填序號(hào))。
a.氯水        b.氯水+KSCN溶液         c.K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀溶液)
(3)丙同學(xué)認(rèn)為即使得到了乙同學(xué)預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,也不能確定煅燒產(chǎn)物的成分。你認(rèn)為丙同學(xué)持此看法的理由是____________。
(4)丙同學(xué)進(jìn)一步查閱資料得知,煅燒FeCO3的產(chǎn)物中的確含有+2價(jià)鐵元素。于是他設(shè)計(jì)了另一種由FeCO3制取Fe2O3的方法:先向FeCO3中依次加入試劑:稀硫酸、________ (填試劑名稱(chēng))和氨水;再_________(填操作名稱(chēng)),灼燒,即可得到Fe2O3。
(5)工業(yè)上用氧化還原滴定法測(cè)菱鐵礦中FeCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),通過(guò)控制樣品的質(zhì)量,使滴定時(shí)消耗KMnO4溶液體積為c mL,對(duì)應(yīng)菱鐵礦中FeCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為c%,可以簡(jiǎn)化計(jì)算。某同學(xué)取含F(xiàn)eCO3 c%的菱鐵礦a g,用足量稀硫酸溶解后,再用0.0 200 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定(KMnO4被還原成Mn2),最終消耗KMnO4溶液c mL。假定礦石中無(wú)其他還原性物質(zhì),則所取菱鐵礦的質(zhì)量a=__________g。(FeCO3的摩爾質(zhì)量為116 g·mol-1)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

某化學(xué)興趣小組用只含有鋁、鐵、銅的工業(yè)廢料制取純凈的氯化鋁溶液、綠礬晶體(FeSO4·7H2O)和膽礬晶體,以探索工業(yè)廢料的再利用。其實(shí)驗(yàn)方案如下:

(1)寫(xiě)出合金與燒堿溶液反應(yīng)的離子方程式:                                                 
(2)由濾液A制AlCl3溶液的途徑有①和②兩種,途徑②中通入的某氣體(固態(tài)時(shí)可用于人工降雨),寫(xiě)出該氣體的電子式     。你認(rèn)為較合理的途徑是    (填①或②),理由是:                          。
(3)濾液E若放置在空氣中一段時(shí)間后,溶液中的陽(yáng)離子除了外,還可能存在           (用離子符號(hào)表示),檢測(cè)該離子的方法是                               
(4)用濾渣F通過(guò)兩種途徑制取膽礬,與途徑③相比,途徑④明顯具有的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)是:                          、                               。
(5)途徑④發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為:                                                       。
(6)實(shí)驗(yàn)室從CuSO4溶液制取膽礬,操作步驟有蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、          、自然干燥。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:問(wèn)答題

某工廠(chǎng)的廢金屬屑的主要成分為Cu、Fe和Al,此外還含有少量Al2O3和Fe2O3,該廠(chǎng)用上述廢金屬屑制取新型高效水處理劑Na2FeO4(高鐵酸鈉)等產(chǎn)品,過(guò)程如下:
Ⅰ.向廢金屬屑中加入過(guò)量的NaOH溶液,充分反應(yīng)后過(guò)濾;
Ⅱ.向Ⅰ所得固體中加入過(guò)量稀H2SO4,充分反應(yīng)后過(guò)濾;
Ⅲ.向Ⅱ所得固體中繼續(xù)加入熱的稀H2SO4,同時(shí)不斷鼓入空氣,固體溶解得CuSO4溶液;
Ⅳ.……
(1)步驟Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________、______________。
(2)步驟Ⅱ所得的濾液中加入KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象,表明濾液中不存在Fe3,用離子方程式解釋其可能的原因:__________。
(3)步驟Ⅲ獲得CuSO4溶液的離子方程式為_(kāi)___________。
(4)步驟Ⅱ所得濾液經(jīng)進(jìn)一步處理可制得Na2FeO4,流程如下:
ⅰ.H2O2ⅱ.調(diào)pHNaClO/NaOH混合溶液
①測(cè)得濾液中c(Fe2)為a mol·L1,若要處理1 m3濾液,理論上需要消耗25%的H2O2溶液________kg(用含a的代數(shù)式表示)。
②寫(xiě)出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的化學(xué)方程式:_____________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:問(wèn)答題

A~G各物質(zhì)間的關(guān)系如下圖,其中B、D為氣態(tài)單質(zhì).

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)物質(zhì)C和E的名稱(chēng)分別為_(kāi)_______、________;
(2)可選用不同的A進(jìn)行反應(yīng)①若能在常溫下進(jìn)行,其化學(xué)方程式為_(kāi)_______;
若只能在加熱情況下進(jìn)行,則反應(yīng)物A應(yīng)為_(kāi)_______;
(3)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________;
(4)新配制的F溶液應(yīng)加入________以防止其轉(zhuǎn)化為G,檢驗(yàn)G溶液中陽(yáng)離子的常用試劑是________,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi)_______________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:問(wèn)答題

鋁作為材料金屬在現(xiàn)代社會(huì)中發(fā)揮著巨大的作用,鋁的化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人們的日常生活中也具有廣泛地作用。
(1)若將鋁溶解,下列試劑中最好選用________(填編號(hào))。
A.濃硫酸  B.稀硫酸  C.稀硝酸
(2)工業(yè)制備金屬鋁利用含有雜質(zhì)氧化鐵和二氧化硅的鋁土礦(主要成分為氧化鋁)為原料,先制備Al(OH)3。方法是先在鋁土礦中加入硫酸,過(guò)濾,然后在濾液中加入過(guò)量的NaOH溶液,再過(guò)濾,在濾液中通入________(一種過(guò)量的氣體),該反應(yīng)的離子方程式_______________________________________________。
(3)工業(yè)上用電解熔融Al2O3的方法制備金屬鋁,其陰極反應(yīng)式為_(kāi)________。
(4)我國(guó)首創(chuàng)以鋁、空氣、海水為能源的新型電池。該電池以取之不盡的海水為電解液,靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流。這種海水電池的能量比“干電池”高20~50倍。該新型電池用于航海標(biāo)志燈已研制成功,只要把燈放入海水中數(shù)秒鐘,就會(huì)發(fā)出耀眼的白光。該電池的總反應(yīng)為:4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3。其負(fù)極材料為_(kāi)_______,正極反應(yīng)式為_(kāi)________________。
(5)堿式氯化鋁(分子式可表示為Al2(OH)nCl(6n)是一種新型無(wú)機(jī)混凝劑,該產(chǎn)品對(duì)工業(yè)污水、造紙水、印染水具有較好的凈化效果。為確定堿式氯化鋁分子式中的n值,可采用沉淀稱(chēng)量法。準(zhǔn)確稱(chēng)取堿式氯化鋁樣品4.97 g,配制成500 mL溶液,用硝酸酸化后,然后逐滴加入過(guò)量的AgNO3溶液。然后對(duì)沉淀進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、干燥,稱(chēng)取沉淀物質(zhì)量為14.35 g。該堿式氯化鋁中的n=________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

將質(zhì)量為11.5 g鈉和一定量的鋁混合放入水中,充分反應(yīng)共收集到12.32 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),若反應(yīng)后溶液的體積為1000 mL,則溶液中所有溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為多少?(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

堿式碳酸銅可表示為:xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O,測(cè)定堿式碳酸銅組成的方法有多種(Cu
的相對(duì)原子質(zhì)量按63.5計(jì))。
(1)現(xiàn)采用氫氣還原法,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
已知xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O與氫氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O+(x+y)H2(x+y)Cu+xCO2+(x+2y+z)H2O

①實(shí)驗(yàn)裝置用下列所有儀器連接而成,按氫氣流方向的連接順序是(填入儀器接口字母編號(hào)):
(a)→(  )(  )→(  )(  )→(  )(  )→(  )(  )→(  )(  )→(l);
②稱(chēng)取23.9 g某堿式碳酸銅樣品,充分反應(yīng)后得到12.7 g殘留物,生成4.4 g二氧化碳和7.2 g水。該樣品的結(jié)晶水質(zhì)量為_(kāi)_______g,化學(xué)式為_(kāi)_______。
(2)某同學(xué)以氮?dú)獯鏆錃,并用上述全部或部分儀器來(lái)測(cè)定堿式碳酸銅的組成,你認(rèn)為是否可行?請(qǐng)說(shuō)明理由_________________________________________________________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

甲、乙、丙三種物質(zhì)之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:

(1)若甲是不溶于水的白色固體物質(zhì),既能溶于鹽酸又能溶于氫氧化鈉溶液,則甲是_______ 。寫(xiě)出乙丙轉(zhuǎn)化的離子方程式 :________________________ 。
(2)若乙溶液中加入KSCN溶液 ,有血紅色出現(xiàn),則甲物質(zhì)是__________,乙物質(zhì)的水溶液顯     性(“酸”或“堿”),原因是                        (用離子方程式表示)。

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