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
(1)氢氟酸会腐蚀玻璃,生成SiF4。(2)题给信息中已经标明了反应物是锂和氟化铜,且注明了反应类型。(3)由题意知:CuF2、CuO→CuSO4→Cu(OH)2→CuO,故可用差量法求出CuF2。
CuF2 ~ CuO Δm
102 g 80 g 22 g
m(CuF2) 2.120 g-1.680 g=0.440 g
m(CuF2)==2.040 g
n(CuF2)===0.020 mol
m(CuO)=2.120 g-2.040 g=0.080 g
n(CuO)===0.001 mol,==20∶1