二硫化亚铁是Li/FeS2电池的正极活性物质,可用水热法合成。FeSO4、Na2S2O3、S及H2O在200℃连续反应24小时,四种物质以等物质的量反应,再依次

二硫化亚铁是Li/FeS2电池的正极活性物质,可用水热法合成。FeSO4、Na2S2O3、S及H2O在200℃连续反应24小时,四种物质以等物质的量反应,再依次

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二硫化亚铁是Li/FeS2电池的正极活性物质,可用水热法合成。FeSO4、Na2S2O3、S及H2O在200℃连续反应24小时,四种物质以等物质的量反应,再依次用CS2、H2O洗涤、干燥及晶化后得到。
(1)合成FeS2离子方程式为                 
(2)用水洗涤时,如何证明S042-己除尽              
(3)己知1.20gFeS2在O2中完全燃烧生成Fe2O3和SO2气体放出8.52kJ热量,FeS2燃烧反应的热化学方程式为                                              
(4)取上述制得的正极材料1.1200g (假定只含FeS一种杂质),在足量的氧气流中充分加热,最后得0.8000g红棕色固体,则该正极材料中FeS2的质量分数(写出计算过程)。
                                            
答案

(1)Fe2+ + S2O32+S+H2O  FeS2↓+2H+ + SO42
(2)取少许最后一次洗涤滤液,先用足量盐酸酸化,再向上述清液中滴加BaCl2溶液,若不出现白色浑浊,表示已洗涤干净
(3)4FeS2(s) +11O2(g) = 2Fe2O3(s) + 8SO2(g) △H=-3408kJ·mol-1
[或FeS2(s) +11/4O2(g) = 1/2Fe2O3(s) + 2SO2(g) △H=-852kJ·mol-1]
(4)解:120n(FeS2)+88n(FeS) =1.1200
n(FeS2)+ n(FeS) =2×0.8000g/160g·mol-1
n(FeS2)=0.0075mol
ω(FeS2)= 0.0075mol×120g·mol-1/1.1200g≈0.8036
解析

试题分析:(1)由题中信息可写出四种反应物,再由元素守恒和电荷守恒写出产物,Na2S2O3中一个S显+6价,一个S显-2价,其中-2的S与单质S发生归中反应,根据得失电子守恒配出反应。(2)检验SO42,需要先用HCl去除干扰离子,以防生成除BaSO4以外的钡盐沉淀。(3)0.01mol FeS2完全燃烧放出8.52KJ的热量。写热化学方程式要标注物质的状态,同时H应与化学计量系数成比例。(4)由质量关系,列出120n(FeS2)+88n(FeS) =1.1200,由铁守恒列出n(FeS2)+ n(FeS) =2×0.8000g/160,联合解得FeS2的量,进而求出含量。
举一反三
I.铁是人体必须的微量元素,绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成份。
(1)FeSO4溶液在空气中会因氧化变质产生红褐色沉淀,其发生反应的离子方程式是          ;实验室在配制FeSO4溶液时常加入     以防止其被氧化,请你设计一个实验证明FeSO4溶液是否被氧化             
(2)测定绿矾样品含量的实验步骤:
a. 称取5.7g样品,溶解,配成250mL溶液
b.量取25mL待测溶液于锥形瓶中
c.用硫酸酸化的0.01mol/L KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积为40mL
根据以上步骤回答下列问题:
①用硫酸酸化的KMnO4滴定终点的标志是          
②计算上述产品中FeSO4·7H2O的质量分数为          
II.硫酸亚铁铵(NH42Fe(SO42·6H2O]较硫酸亚铁不易被氧气氧化,常用于代替硫酸亚铁。
(3)硫酸亚铁铵不易被氧化的原因          
(4)为检验分解产物的成份,设计如下实验装置进行实验,加热A中硫酸亚铁铵至分解完全。

①A中固体充分加热较长时间后,通入氮气,目的是          
②装置B中BaC12溶液的作用是为了检验分解产物中是否有SO3气体生成,若含有该气体,观察到的观象为          
③实验中,观察到C中有白色沉淀生成,则C中发生的反应为          (用离子方程式表示)
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铁及其化合物在国民经济的发展中起着重要作用。

(1)已知:4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H=-1641.0kJ·mol-1 C(石墨)+1/2O2(g)=CO(g) △H=-110.5 kJ·mol-1则Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)的△H=   kJ·mol-1
(2)铁在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀。某同学将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图所示。液滴边缘是  区(填“正极”或“负极”),其电极反应式为   

(3)铁钛合金是一种常用的不锈钢材料,某同学在探究该合金的性质时,往含有TiO2+、Fe3+溶液中加入铁屑至溶液显紫色,该过程中发生的反应有:
①2TiO2(无色)+Fe+4H=2Ti3(紫色)+Fe2+2H2O
②Ti3(紫色)+Fe3+H2O=TiO2(无色)+Fe2+2H
   
(4)①高铁酸钾(K2FeO4)是一种优良的水处理剂。FeO在水溶液中的存在形态如右图所示,纵坐标表示各存在形态的分数分布。
下列说法不正确的是   。(填字母)
A.不论溶液酸碱性如何变化,铁元素都有4种存在形态
B.向pH=10的这种溶液中加硫酸至pH=2,HFeO的分布分数逐渐增大
C.向pH=6的这种溶液中加KOH溶液,发生反应的离子方程式为:
HFeO+OH=FeO+H2O
②K2FeO4溶于水会放出一种无色无味气体,其***菌消毒、吸附水中的悬浮杂质的原理可用离子方程式表示为   
(5)向一定量的Fe、FeO、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 mol·L-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224 mL(标准状况)气体,加入KSCN溶液不显红色。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,可得铁    g。
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在中学化学中铁及其化合物应用广泛,用所学知识回答下列问题。
(1)将一定量的铁粉在氯气中燃烧后所得固体溶于水可得到溶液X。取少量X溶液两份,一份加入KSCN溶液时,溶液显红色;另一份中加入酸性KMnO4溶液时,KMnO4溶液紫色褪去。试分析:
①溶液X含有的金属阳离子应该是          
②用化学方程式表示上述金属阳离子产生的原因          
③酸性KMn04溶液紫色褪去的离子方程式为         
(2)含铬化合物有毒,通常是将废水中+6价铬(如Cr2O2—7)用还原剂还原成Cr3+,再调节溶液pH使Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀而除去。工业上有一种电解除Cr2O2—7的方法:将含K­2Cr2O7的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的氯化钠进行电解。
试分析该电解除Cr2O2—7的方法中:
①阴极的电极反应式为       
②电解时加入氯化钠的作用是        
③该方法能除去Cr2O2—7的原理是       
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下列反应的产物中,一定不含有+ 2价铁元素的是
A.铁与盐酸B.铁与氯气C.铁与氯化铁溶液D.铁与稀硝酸

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(1)向FeCl3溶液中加入a g的铜粉,搅拌使之全部溶解,溶液中一定有的阳离子是_________。可能有的阳离子是       。发生反应的离子方程式为                   ;再向其中加入 b g铁粉,充分反应后过滤得滤渣c g,可能发生反应的离子方程式为                。若已知 a>b>c,则 c克滤渣是_________。
(2)鉴别Na2SO3溶液和稀H2SO4。请按要求完成下表:
步骤
操作
现象及结论
1
用甲、乙两支试管分别取两种溶液各少许。
 
2
用胶头滴管向甲试管中逐滴滴加BaCl2溶液至过量。
 
3
                                 
              ,则甲是    ,乙是   
              ,则甲是   ,乙是   
 
说明:第3步不能使用其他任何仪器(包括胶头滴管)和试剂。
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