氟化铜是一种锂/氟化铜电池正极活性材料.可通过下列方法制备:在铂皿中将氧化铜用过量的40%氢氟酸溶解.先制成CuF2·5HF·5H2O.再将生成物放入镍管内的铂舟中.在干燥的氟化氢气流中以400%进行加热脱水.最后通入氮气.(1)制备过程中用铂皿而不用玻璃器皿的原因是 .(2) 锂/氟化铜电池放电时总反应为置换反应.其化学方� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

氟化铜是一种锂/氟化铜电池正极活性材料，可通过下列方法制备：在铂皿中将氧化铜用过量的40%氢氟酸溶解，先制成CuF₂·5HF·5H₂O，再将生成物放入镍管内的铂舟中，在干燥的氟化氢气流中以400%进行加热脱水，最后通入氮气。
（1）制备过程中用铂皿而不用玻璃器皿的原因是______________________________________（用化学方程式表示）。
（2）锂/氟化铜电池放电时总反应为置换反应，其化学方程式为____________________________________________________。
（3）准备称取上述制备的样品（仅含CuF₂和CuO） 2.120 g，在通风橱中加入稀硫酸至完全溶解，然后加入足量的氢氧化钠溶液，得沉淀，将沉淀充分灼烧，得1.680 g黑色固体，计算样品中CuF₂和CuO的物质的量之比。

（1）SiO₂＋4HF=SiF₄↑＋2H₂O
（2）CuF₂＋2Li=Cu＋2LiF
（3）20:1

解析

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二甲醚(CH₃OCH₃)是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气(组成为H₂、CO和少量的CO₂)直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：
甲醇合成反应：
(ⅰ)CO(g)＋2H₂(g)=CH₃OH(g)    ΔH₁＝－90.1 kJ·mol^－1
(ⅱ)CO₂(g)＋3H₂(g)=CH₃OH(g)＋H₂O(g)    ΔH₂＝－49.0 kJ·mol^－1
水煤气变换反应：
(ⅲ)CO(g)＋H₂O(g)=CO₂(g)＋H₂(g)   ΔH₃＝－41.1 kJ·mol^－¹
二甲醚合成反应：
(ⅳ)2CH₃OH(g)=CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)    ΔH₄＝－24.5 kJ·mol^－1
回答下列问题：
(1)Al₂O₃是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al₂O₃的主要工艺流程是____________________________________________(以化学方程式表示)。
(2)分析二甲醚合成反应(ⅳ)对于CO转化率的影响
________________________________________________________________________。
(3)有研究者在催化剂(含CuZnAlO和Al₂O₃)、压强为5.0 MPa的条件下，由H₂和CO直接制备二甲醚，结果如图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是_________________________________________________。

(4)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kW·h·kg^－1)。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为__________
_____________________，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生________________个电子的电量；该电池的理论输出电压为1.20 V，能量密度E＝_______________(列式计算。能量密度＝电池输出电能/燃料质量，1 kW·h＝3.6×10⁶ J)。

上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe₂O₃、FeO、SiO₂等)为原料制备高档颜料铁红(Fe₂O₃)，具体生产流程如下：

试回答下列问题：
(1)滤液X中含有的金属阳离子是______________(填离子符号)。
(2)步骤Ⅲ中可选用________调节溶液的pH(填字母)。

(3)步骤Ⅳ中，FeCO₃沉淀完全后，溶液中含有少量Fe²^＋，检验Fe²^＋的方法是________________________________。
(4)步骤Ⅳ的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是_____________________________________________。
(5)在空气中煅烧FeCO₃生成产品氧化铁的化学方程式为______________________________。

实验室利用硫酸厂烧渣（主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO₂等）制备聚铁（碱式硫酸铁的聚合物）和绿矾（FeSO₄·7H₂O），过程如下：

（1）将过程②中产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是________。
A．品红溶液                B．紫色石蕊溶液
C．酸性KMnO₄溶液           D．溴水
（2）过程①中，FeS和O₂、H₂SO₄反应的化学方程式为_____________________________。
（3）过程③中，需加入的物质是________。
（4）过程④中，蒸发结晶需要使用酒精灯、三脚架、泥三角，还需要的仪器有________________。
（5）过程⑤调节pH可选用下列试剂中的________（填选项序号）。
A．稀硫酸        B．CaCO₃         C．NaOH溶液
（6）过程⑥中，将溶液Z加热到70～80 ℃，目的是______________________。
（7）实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验。
①用分析天平称取2．700 g样品；
②将样品溶于足量的盐酸后，加入过量的氯化钡溶液；

A～G各物质间的关系如图，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）MnO₂在反应①和反应②中的作用分别是_______、_______；
（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________________________________________。

某化学兴趣小组按照下列流程进行“由镁铝合金制备硫酸铝晶体”的实验。

（1）镁铝合金中加NaOH溶液的离子反应方程式为       ，画出金属X的原子结构示意图       ，固体A的化学式为       ；
（2）写出硫酸铝在水中的电离方程式        ，操作②包含的步骤有蒸发浓缩、       、过滤、干燥。
（3）该兴趣小组为测定镁铝合金中各组成的质量分数，设计如图装置，则需要测定的数据有           　、            。

如图是测定铝粉（含镁粉）的纯度的实验装置。所用的NaOH（足量）的物质的量浓度为4.5 mol·L^－1。不同时间电子天平的读数如下表所示：

实验操作	时间/min	电子天平的读数/g
烧杯＋NaOH溶液	0	120
烧杯＋NaOH溶液＋样品	0	135
	1	134.5
	2	134.1
	3	133.8
	4	133.8

（1）反应中生成气体的质量 g。
（2）试计算样品中铝的质量分数。(写出解题过程)
（3）反应后溶液(溶液的体积变化忽略)的c(OH^－)。(写出解题过程)

某化学兴趣小组利用废弃铝矿（含CuO、Al₂O₃及SiO₂），模拟工业上提取铝的工艺，设计如下图所示的简单操作流程：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物
开始沉淀	2.3	7.5	3.4
完全沉淀	3.2	9.7	4.4

回答下列问题：
（1）滤渣主要成分的化学式为______________________。
（2）灼烧

时，用到多种硅酸盐质的仪器，除玻璃棒、酒精灯、泥三角外，还有___________（填仪器名称）。
（3）溶液Y中要加入稍过量原料A，原料A的化学式是_________，步骤⑤反应的离子方程式是_______________________。
（4）操作流程中③的离子方程式为_______________________。
（5）铝电池性能优越，Al—Ag₂O电池可用作水下动力电源，其原理如图所示：

请写出该电池正极反应式_________________；常温下，用该化学电源和惰性电极电解300mL氯化钠溶液（过量），消耗27mg Al，则电解后溶液的pH＝_________（不考虑溶液体积的变化）。
（6）以熔融盐为电镀液可以在钢材表面镀铝，镀铝电解池中，钢材为________极；镀铝后能防止钢材腐蚀，其原因是____________________________________。

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