13.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2mol/L的盐酸2.5ml(忽略加入盐酸体积).
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