题目内容

(13分）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1000C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, Fe2＋恰好被完全氧化成
Fe3十，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＿＿＿＿。

（13分）
（1）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O（2分） （2）C（2分）
（3）Fe(OH)3+3HF=FeF3+3H2O（2分） （4）通风橱（或密闭容器）（2分）
（5）FeF3+3Li=Fe+3LiF（2分） （6）Fe4O5（或2FeO?Fe2O3）（3分）

解析试题分析：（1）H2O2把Fe2+氧化为Fe3+，在酸性条件下的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
（2）步骤②加入了过量的氢氟酸溶液，玻璃和陶瓷中含有二氧化硅，而二氧化硅能与氢氟酸反应，所以A、B项错误，故C项正确。
（3）沉淀为Fe(OH)3，加入氢氟酸发生酸碱中和反应，化学方程式为：Fe(OH)3+3HF=FeF3+3H2O
（4）反应过程中，挥发出腐蚀性气体HF，所以从安全的角度考虑，在实验室里制三氟化铁时应在通风橱（或密闭容器）中进行。
（5）Li的活泼性大于Fe，所以三氟化铁与Li发生置换反应的化学方程式为：FeF3+3Li=Fe+3LiF
（6）Cl2的物质的量为0.672L÷22.4L/mol=0.03mol，Cl2氧化Fe2+为Fe3+，根据电子转移守恒可知Fe2+的物质的量为0．03mol×2=0．06mol，故氧化物中+2价铁的物质的量为0．06mol，最后所得为氯化铁溶液，蒸干溶液，灼烧至恒重，得9.6g固体为Fe2O3，Fe2O3的物质的量为9.6g÷160g/mol=0.06mol，利用铁元素守恒可知氧化物中+3价铁的物质的量为0.06mol×2-0.06mol=0.06mol，所以铁氧体样品含Fe2O3的物质的量为：0.03mol，所以该铁氧体的化学式为Fe4O5（或2FeO?Fe2O3）
考点：本题考查物质制备方案的分析、化学方程式和离子方程式的书写、混合物的计算。

练习册系列答案
相关题目

Fe2O3具有广泛的用途。甲同学阅读有关资料得知：在高温下煅烧FeCO3可以得到Fe2O3。为了进一步验证此结论，他做了如下实验：

实验步骤
实验操作
Ⅰ
取一定质量的FeCO3固体置于坩埚中，高温煅烧至质量不再减轻，冷却至室温
Ⅱ
取少量实验步骤I所得固体放于一洁净的试管中，用足量的稀硫酸溶解
Ⅲ
向实验步骤Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红
 
由此甲同学得出结论：4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2
(1)写出实验步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式__________________________________。
(2)乙同学提出了不同的看法：煅烧产物可能是Fe3O4，因为Fe3O4也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含有Fe3＋。于是乙同学对甲同学的实验步骤Ⅲ进行了补充改进：检验实验步骤Ⅱ所得溶液中是否含有Fe2＋。他需要选择的试剂是____________(填序号)。
a．氯水        b．氯水＋KSCN溶液         c．K3[Fe(CN)6](铁氰化钾溶液)
(3)丙同学认为即使得到了乙同学预期的实验现象，也不能确定煅烧产物的成分。你认为丙同学持此看法的理由是____________。
(4)丙同学进一步查阅资料得知，煅烧FeCO3的产物中的确含有＋2价铁元素。于是他设计了另一种由FeCO3制取Fe2O3的方法：先向FeCO3中依次加入试剂：稀硫酸、________ (填试剂名称)和氨水；再_________(填操作名称)，灼烧，即可得到Fe2O3。
(5)工业上用氧化还原滴定法测菱铁矿中FeCO3的质量分数，通过控制样品的质量，使滴定时消耗KMnO4溶液体积为c mL，对应菱铁矿中FeCO3的质量分数为c%，可以简化计算。某同学取含FeCO3 c%的菱铁矿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被还原成Mn2＋)，最终消耗KMnO4溶液c mL。假定矿石中无其他还原性物质，则所取菱铁矿的质量a＝__________g。(FeCO3的摩尔质量为116 g·mol－1)

某化学兴趣小组用只含有铝、铁、铜的工业废料制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体，以探索工业废料的再利用。其实验方案如下：

（1）写出合金与烧碱溶液反应的离子方程式：                                                 。
（2）由滤液A制AlCl3溶液的途径有①和②两种，途径②中通入的某气体（固态时可用于人工降雨），写出该气体的电子式     。你认为较合理的途径是    （填①或②），理由是：                          。
（3）滤液E若放置在空气中一段时间后，溶液中的阳离子除了和外，还可能存在           （用离子符号表示），检测该离子的方法是                               。
（4）用滤渣F通过两种途径制取胆矾，与途径③相比，途径④明显具有的两个优点是：                          、                               。
（5）途径④发生的反应的化学方程式为：                                                       。
（6）实验室从CuSO4溶液制取胆矾，操作步骤有蒸发浓缩、冷却结晶、          、自然干燥。

某工厂的废金属屑的主要成分为Cu、Fe和Al，此外还含有少量Al2O3和Fe2O3，该厂用上述废金属屑制取新型高效水处理剂Na2FeO4(高铁酸钠)等产品，过程如下：
Ⅰ.向废金属屑中加入过量的NaOH溶液，充分反应后过滤；
Ⅱ.向Ⅰ所得固体中加入过量稀H2SO4，充分反应后过滤；
Ⅲ.向Ⅱ所得固体中继续加入热的稀H2SO4，同时不断鼓入空气，固体溶解得CuSO4溶液；
Ⅳ.……
(1)步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为___________、______________。
(2)步骤Ⅱ所得的滤液中加入KSCN溶液无明显现象，表明滤液中不存在Fe3＋，用离子方程式解释其可能的原因：__________。
(3)步骤Ⅲ获得CuSO4溶液的离子方程式为____________。
(4)步骤Ⅱ所得滤液经进一步处理可制得Na2FeO4，流程如下：
ⅰ.H2O2ⅱ.调pHNaClO/NaOH混合溶液
①测得滤液中c(Fe2＋)为a mol·L－1，若要处理1 m3滤液，理论上需要消耗25%的H2O2溶液________kg(用含a的代数式表示)。
②写出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的化学方程式：_____________。

A～G各物质间的关系如下图，其中B、D为气态单质．

请回答下列问题：
（1）物质C和E的名称分别为________、________；
（2）可选用不同的A进行反应①若能在常温下进行，其化学方程式为________；
若只能在加热情况下进行，则反应物A应为________；
（3）反应②的化学方程式为_____________________；
（4）新配制的F溶液应加入________以防止其转化为G，检验G溶液中阳离子的常用试剂是________，实验现象为________________。

铝作为材料金属在现代社会中发挥着巨大的作用，铝的化合物在工农业生产及人们的日常生活中也具有广泛地作用。
(1)若将铝溶解，下列试剂中最好选用________(填编号)。
A．浓硫酸  B．稀硫酸  C．稀硝酸
(2)工业制备金属铝利用含有杂质氧化铁和二氧化硅的铝土矿(主要成分为氧化铝)为原料，先制备Al(OH)3。方法是先在铝土矿中加入硫酸，过滤，然后在滤液中加入过量的NaOH溶液，再过滤，在滤液中通入________(一种过量的气体)，该反应的离子方程式_______________________________________________。
(3)工业上用电解熔融Al2O3的方法制备金属铝，其阴极反应式为_________。
(4)我国首创以铝、空气、海水为能源的新型电池。该电池以取之不尽的海水为电解液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。这种海水电池的能量比“干电池”高20～50倍。该新型电池用于航海标志灯已研制成功，只要把灯放入海水中数秒钟，就会发出耀眼的白光。该电池的总反应为：4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3。其负极材料为________，正极反应式为_________________。
(5)碱式氯化铝(分子式可表示为Al2(OH)nCl(6－n)是一种新型无机混凝剂，该产品对工业污水、造纸水、印染水具有较好的净化效果。为确定碱式氯化铝分子式中的n值，可采用沉淀称量法。准确称取碱式氯化铝样品4.97 g，配制成500 mL溶液，用硝酸酸化后，然后逐滴加入过量的AgNO3溶液。然后对沉淀进行过滤、洗涤、干燥，称取沉淀物质量为14.35 g。该碱式氯化铝中的n＝________。

将质量为11.5 g钠和一定量的铝混合放入水中，充分反应共收集到12.32 L气体（标准状况），若反应后溶液的体积为1000 mL，则溶液中所有溶质的物质的量浓度为多少？（写出计算过程）

碱式碳酸铜可表示为：xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O，测定碱式碳酸铜组成的方法有多种(Cu
的相对原子质量按63.5计)。
(1)现采用氢气还原法，请回答下列问题：
已知xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O与氢气反应的化学方程式为xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O＋(x＋y)H2(x＋y)Cu＋xCO2＋(x＋2y＋z)H2O

①实验装置用下列所有仪器连接而成，按氢气流方向的连接顺序是(填入仪器接口字母编号)：
(a)→(　　)(　　)→(　　)(　　)→(　　)(　　)→(　　)(　　)→(　　)(　　)→(l)；
②称取23.9 g某碱式碳酸铜样品，充分反应后得到12.7 g残留物，生成4.4 g二氧化碳和7.2 g水。该样品的结晶水质量为________g，化学式为________。
(2)某同学以氮气代替氢气，并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成，你认为是否可行？请说明理由_________________________________________________________

甲、乙、丙三种物质之间有如下转化关系：

（1）若甲是不溶于水的白色固体物质，既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液，则甲是_______ 。写出乙丙转化的离子方程式 ：________________________ 。
（2）若乙溶液中加入KSCN溶液 ,有血红色出现,则甲物质是__________，乙物质的水溶液显     性（“酸”或“碱”），原因是                        （用离子方程式表示）。

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