Question

【题目】铁是目前人类使用量最大的金属，它能形成多种化合物。

（1）取5.6g生铁与足量的稀硫酸混合反应，无论怎样进行实验，最终收集的气体体积均小于2.24L(标准状况)，最主要的原因是___；所得溶液在长时间放置过程中会慢慢出现浅黄色，试用离子方程式解释这一变化的原因：___。

（2）ZnFe2O4是一种新型纳米材料，可将工业废气中的CO转化为CO2，则ZnFe2O4中Fe元素的化合价为___。ZnFe2O4和CO在1200℃发生反应：6ZnFe2O4+2CO6ZnO+2CO2+aM(其中a为化合物M的化学计量数)，则M的化学式为___，反应中ZnFe2O4作___剂。

（3）LiFePO4是锂离子电池材料之一。以FePO4、Li2CO3和单质碳为原料在高温下制备LiFePO4，该反应还生成一种可然性气体，则反应的化学方程式为___。

Answer 1

【答案】生铁中含有碳元素等物质 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O +3 Fe3O4 氧化 2FePO4+Li2CO3+2C2LiFePO4+3CO↑

【解析】

（1）生铁中含有碳元素等物质，故5.6g铁的物质的量少于0.1mol，生成的氢气的体积少于2.24L(标准状况)；变黄色说明有Fe3+生成，是由Fe2+被氧气氧化所导致的，其反应的离子方程式为：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；故答案为：生铁中含有碳元素等物质；4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；

（2）ZnFe2O4中Zn是+2价，O是－2价，则根据化合价代数和为0可知Fe元素的化合价为+3价，根据质量守恒定律，M为：Fe3O4，a=4，反应中ZnFe2O4作Fe元素化合价由+3价降低为+2价，发生还原反应，ZnFe2O4作氧化剂，故答案为：+3；Fe3O4；氧化；

（3）FePO4、Li2CO3和单质碳为原料在高温下制备LiFePO4，其反应的化学方程式为：2FePO4+Li2CO3+2C2LiFePO4+3CO↑，故答案为：2FePO4+Li2CO3+2C2LiFePO4+3CO↑。