7.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的生铁与足量的稀硫酸混合反应,无论怎样进行实验,最终收集了的气体体积均小于2.24L(标准状况),最主要的原因是生铁中含有碳等杂质,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4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O.
(2)ZnFe2Ox是一种新型纳米材料,可将工业废气中的某些元素转化为游离态,制取纳米ZnFe2Ox 和用于除去废气的转化关系如图ZnFe2O4$?_{CO_{2}、NO_{2}、SO_{2}/常温}^{H_{2}/高温}$ZnFe2Ox.若上述转化反应中消耗的n(ZnFe2O4):n(H2)=2:1,x的值为3.5.请写出 ZnFe2Ox与NO2 反应的化学方程式2NO2+8ZnFe2O3.5=N2+8ZnFe2O4(x用前一问求出的具体值).
(3)LiFePO4(难溶干水)材料被视为最有前途的锂离子电池材料之一.
①以 FePO4(难溶于水)、Li2CO3、单质碳为原料在高温下制备LiFePO4,该反应还生成一种可燃性气体,则反应方程式为2FePO4+Li2CO3+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2LiFePO4+3CO↑.
②磷酸铁锂动力电池有几种类型,其中一种(中间是锂离子聚合物的隔膜,它把正极与负桩隔开)工作原理为FePO4+Li$?_{充电}^{放电}$ LiFePO4.则放电时正极上的电极反应式为FePO4+Li++e-=LiFePO4
(4)已知25℃时Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,此温度下若在实验室中配制5mol/L 100mL  FeCl3溶液,为使配制过程中不出现浑浊现象,则至少需要加人2.5mL 2mol/L的盐酸(忽略加入盐酸体积).
3.水资源与我们的生产、生活息息相关.
(1)硬水软化常用离子交换法,NaR型离子交换树脂使用一段时间后,逐渐失去交换能力,将树脂置于5%~8%的食盐水中浸泡一段时间都可再生,当洗涤用水硬度较大时,洗衣粉与肥皂相比洗涤效果更好,其原因是肥皂的主要成分是硬脂酸钠,电离出的硬脂酸根离子易与Ca2+、Mg2+
离子结合成沉淀,而主要成分为表面活性剂的洗衣粉可以避免这种情况.
(2)Na2FeO4是一种既能杀菌、消毒,又能净水的水处理剂,其原理是Na2FeO4具有强氧化性,能起到杀菌、消毒作用;高价的铁被还原成的Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体,能吸附水中杂质,Na2FeO4的电解制法如图所示,请写出阳极的电极反应式Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O.

(3)生活污水常含有大量的含氯化合物,可用生物膜脱氯工艺进行处理,首先在硝化细菌的作用下,将NH4+氧化成NO3-,其原理为aNH4++bO2=cH++dNO3-+eH2O,反应化学方程式b=2,该过程需要控制水温为20℃~36℃,其原因是温度过高或过低对硝化菌均有抑制作用.硝化后加入甲醇与NO3-生成N3,该过程中甲醇的作用是做还原剂.
(4)锂铜废水中含有Cr2O72-,常加入Na2S2O3溶液进行处理后排放,加入Na2S2O3溶液之前将废水调整至较强的酸性环境,原因是酸性条件下Cr2O72-氧化性更强,有利于反应的进行.取少量处理后的水样于试管中,加入NaOH溶液产生蓝色沉淀,要使该蓝色沉淀溶解,除了加入酸之外,还可以加入氨水生成[Cu(NH34]2+,该反应的离子方程式为Cu(OH)2+4NH3•H2O=[Cu(NH34]2++4H2O+2OH-
20.Ⅰ.Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为2Li++FeS+2e-═Li2S+Fe,则该电池的总反应式为2Li+FeS═Li2S+Fe.
Ⅱ.锂一黄铁矿高容量电池,由于其污染小、成本低、电容量大、黄铁矿储备丰富而有望取代目前市场的碱性电池.制取高纯度黄铁矿的工艺流程如图:
(1)已知:Ksp(FeS=1.59×10-19,Ksp[Fe(OH)2]=4.87×10-17,为得到较纯的FeS沉淀,最好在FeCl2 溶液中加入的试剂为A(填序号)
A.(NH42S     B.CuS    C.H2S     D.Na2S
(2)关于白铁矿与黄铁矿下列判断错误的是A(填序号)
A.属于同素异形体
B.因为晶体结构不同而导致性质有差别
C.黄铁矿比白铁矿更稳定
(3)反应Ⅲ制取 S22-时,溶液必须保持为碱性,除了S2- 与酸反应外,还有更重要的原因是(用离子方程式表示)S22-+2H+=S↓+H2S↑.
(4)室温下,Li/FeS2 二次电池所用的电解质是非水液体电解质,放电行为与温度有关.
①该电池电解质为非水液体电解质,原因是锂会和水反应产生自放电现象.
②温度低时,锂与FeS2反应只生成A物质,产生第一次放电行为;温度升高,锂与A继续反应(产物之一为Fe),产生第二次放电行为.若二次行为均进行完全且放电量恰好相等.请写出化学反应方程式:
第一次放电:2Li+FeS2=Li2FeS2;第二次放电:2Li+Li2FeS2=2Li2S+Fe.
(5)制取高纯度黄铁矿的另一种方法是:以LiCl-KC1低共熔点混合物为电解质,FeS为阳极,Al为阴极,在适当的电压下电解.写出阳极反应式2FeS-2e-=FeS2+Fe2+
 0  167399  167407  167413  167417  167423  167425  167429  167435  167437  167443  167449  167453  167455  167459  167465  167467  167473  167477  167479  167483  167485  167489  167491  167493  167494  167495  167497  167498  167499  167501  167503  167507  167509  167513  167515  167519  167525  167527  167533  167537  167539  167543  167549  167555  167557  167563  167567  167569  167575  167579  167585  167593  203614 

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