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5.6 g的生铁与足量的稀硫酸混合反应,无论怎样进行实验,最终收集的气体体积均小于2.24 L(标准状况),最主要的原因是_____________________;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:___________。
(2)ZnFe
2O
x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ZnFe
2O
x和用于除去废气的转化关系为ZnFe
2O
4
ZnFe
2O
x。若上述转化反应中消耗的
n(ZnFe
2O
4)∶
n(H
2)=2∶1,
x的值为________。请写出 ZnFe
2O
x与NO
2反应的化学方程式:_________________________(
x用前一问求出的具体值)。
(3)LiFePO
4(难溶于水)材料被视为最有前途的锂离子电池材料之一。
①以 FePO
4(难溶于水)、Li
2CO
3、单质碳为原料在高温下制备LiFePO
4,该反应还生成一种可燃性气体,则反应的化学方程式为___________________________。
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,它把正极与负极隔开)工作原理为FePO
4+Li

LiFePO
4。则放电时正极上的电极反应式为___________________________________。
(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5 mol·L
-1 100 mL FeCl
3溶液,为使配制过程中不出现浑浊现象,则至少需要加入______ mL 2 mol·L
-1的盐酸(忽略加入盐酸时溶液体积的变化)。