Question

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100℃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, Fe^2＋恰好被完全氧化成Fe^3十，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）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；

（2）C

（3）Fe（OH）3+3HF=FeF3+3H2O；

（4）通风橱（或密闭容器）

（5）FeF3+3Li=Fe+3LiF；

（6）Fe4O5（或2FeO•Fe2O3）

【解析】

试题分析：（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，故答案为：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，故答案为：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，故答案为：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，故答案为：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，故答案为：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2FeO•Fe2O3或Fe4O5；故答案为：2FeO•Fe2O3或Fe4O5。

考点：考查了物质制备方案的设计实验、氧化还原反应、方程式的书写、物质的量的有关计算、元素化合物的性质的相关知识。