14.
草酸亞鐵可用于合成鋰電池的正極材料硅酸亞鐵鋰(Li
2FeSiO
4)等,其制備過程主要包括:
a.將硫酸亞鐵銨【(NH
4)
2Fe(SO
4)
2•6H
2O】晶體溶于適量蒸餾水,加入適量稀硫酸酸化.
b.將上述溶液煮沸,逐滴加入H
2C
2O
4溶液,直至沉淀完全.
c.靜置、傾去上層清液、過濾、洗滌、50℃以下烘干.試回答下列問題:
(1)配制(NH
4)
2Fe(SO
4)
2•6H
2O溶液時,需加入少量稀硫酸,目的是抑制Fe
2+水解.
(2)將制得的產(chǎn)品(FeC
2O
4•2H
2O)在氬氣氣氛中進(jìn)行熱重分析,結(jié)果如右圖(TG%表示殘留固體質(zhì)量占原樣品總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)).
①則A-B發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:FeC
2O
4•2H
2O$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$FeC
2O
4+2H
2O↑.
②精確研究表明,B-C實際是分兩步進(jìn)行的,每步釋放一種氣體,其中第一步釋放的氣體相對分子質(zhì)量較第二步的小,試寫出B-C兩步反應(yīng)的方程式:FeC
2O
4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeCO
3+CO↑、FeCO
3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeO+CO
2;
(3)Li
2CO
3、FeC
2O
4•2H
2O和SiO
2粉末均勻混合,在800℃的氬氣中燒結(jié)6小時,即可制成硅酸亞鐵鋰.①合成硅酸亞鐵鋰的化學(xué)方程式為:Li
2CO
3+FeC
2O
4•2H
2O+SiO
2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Li
2FeSiO
4+CO↑+2CO
2↑+2H
2O.
②該鋰電池放電時的總反應(yīng)式為LiFeSiO
4+Li=Li
2FeSiO
4,寫出相應(yīng)的電極反應(yīng)式:正極LiFeSiO
4+Li
++e-═Li
2FeSiO
4、負(fù)極Li-e
-=Li
+.