題目列表(包括答案和解析)
CoxFe3-xO4磁粉是一種比較好的高矯頑力磁粉。工業(yè)上以FeSO4為原料制備CoxFe3-xO4的主要步驟如下:
(1)步驟①是在FeSO4溶液中加入NaOH溶液,在40℃下攪拌生成FeOOH晶種。生成晶種的化學方程式為?????? ;
(2)步驟②將晶種移到放有FeSO4溶液和鐵皮的生長槽中,升溫到60℃,吹入空氣,待晶種長大到一定尺寸后,過濾、水洗、干燥,得FeOOH粉末。生長槽中放入鐵皮的目的是?????? ,吹入空氣的作用為??? ??? 。
(3)步驟③將FeOOH在200~300℃下加熱脫水,生成紅色Fe2O3。實驗室完成該操作需要下列儀器中的??? ??? (填字母)。
a.蒸發(fā)皿 b.燒杯 c.坩堝 d.泥三角 e.酒精燈
(4)步驟④通入H2,加熱至300~400℃,生成Fe3O4。通入H2前要向加熱爐中通入N2,其作用為??? ??? 。
(5)步驟⑤加入CoSO4溶液,所得粗產(chǎn)品經(jīng)過濾、洗滌、干燥即得成品。檢驗粗產(chǎn)品洗滌干凈的實驗操作和現(xiàn)象是???????? 。
(6)某研究小組欲用鋰離子電池正極廢料(含LiCoO2、鋁箔、鐵的氧化物)制備CoSO4·7H2O晶體。下表列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 mol·L-1計算)。
金屬離子 | 開始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 |
Co2+ | 6.9 | 9.4 |
請完成下列實驗步驟(可選用的試劑:H2O2、稀硝酸、稀硫酸、NaOH溶液):
①用N-甲基吡咯烷酮在120℃下浸洗正極廢料,使LiCoO2與鋁箔分離,得到LiCoO2粗品并回收鋁。
②???????? 。
③向所得粗品CoSO4溶液中加入NaOH溶液,調(diào)節(jié)pH約為5,過濾。
④???????? 。
⑤將Co(OH)2沉淀溶于稀硫酸中,蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶,得到CoSO4·7H2O晶體。
CoxFe3-xO4磁粉是一種比較好的高矯頑力磁粉。工業(yè)上以FeSO4為原料制備CoxFe3-xO4的主要步驟如下:
(1)步驟①是在FeSO4溶液中加入NaOH溶液,在40℃下攪拌生成FeOOH晶種。生成晶種的化學方程式為 ;
(2)步驟②將晶種移到放有FeSO4溶液和鐵皮的生長槽中,升溫到60℃,吹入空氣,待晶種長大到一定尺寸后,過濾、水洗、干燥,得FeOOH粉末。生長槽中放入鐵皮的目的是 ,吹入空氣的作用為 。
(3)步驟③將FeOOH在200~300℃下加熱脫水,生成紅色Fe2O3。實驗室完成該操作需要下列儀器中的 (填字母)。
a.蒸發(fā)皿 b.燒杯 c.坩堝 d.泥三角 e.酒精燈
(4)步驟④通入H2,加熱至300~400℃,生成Fe3O4。通入H2前要向加熱爐中通入N2,其作用為 。
(5)步驟⑤加入CoSO4溶液,所得粗產(chǎn)品經(jīng)過濾、洗滌、干燥即得成品。檢驗粗產(chǎn)品洗滌干凈的實驗操作和現(xiàn)象是 。
(6)某研究小組欲用鋰離子電池正極廢料(含LiCoO2、鋁箔、鐵的氧化物)制備CoSO4·7H2O晶體。下表列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 mol·L-1計算)。
金屬離子 | 開始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 |
Co2+ | 6.9 | 9.4 |
金屬離子 | 開始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 |
Co2+ | 6.9 | 9.4 |
新型材料納米α-
Fe粉具有超強的磁性能,可用作高密度磁記錄的介質(zhì)以及高效催化劑等.在不同溫度下,α-Fe粉與蒸氣反應的固體產(chǎn)物不同:溫度低于570℃時,生成FeO,高于570℃時,生成Fe3O4.(1)
甲同學用下圖所示裝置進行α-Fe粉與水蒸氣的反應.證明實驗中有氫氣產(chǎn)生的現(xiàn)象是
________.(2)
乙同學用下圖所示裝置進行α-Fe粉與水蒸氣的反應并驗證產(chǎn)物.①試管
a中的物質(zhì)是________.②乙同學為探究實驗結(jié)束后試管內(nèi)的固體物質(zhì)成分,進行了下列實驗:
實驗現(xiàn)象不能確定是否存在
Fe3O4,主要原因是________(用離子方程式表示)③乙同學稱取
5.60 g Fe粉,用上圖裝置反應一段時候后,停止加熱.將試管內(nèi)的固體物質(zhì)在干燥器中冷卻后,稱得質(zhì)量為6.88 g.然后將冷卻后的固體物質(zhì)與足量FeCl3溶液充分反應,測定消耗FeCl3的物質(zhì)的量,最終確定產(chǎn)物的成分.若此裝置中Fe粉與水蒸氣反應的產(chǎn)物為Fe3O4,則消耗FeCl3的物質(zhì)的量應為________mol.向Fe3O4和 Fe的固體混合物6.88 g中加入50 ml 2 mol·L-1 H2SO4,恰好使固體完全溶解,并放出一定量氣體.在所得溶液中加入KSCN溶液,溶液不變紅色.
(1)寫出Fe3O4和稀H2SO4反應的化學方程式________.
(2)混合物中Fe3O4和Fe的物質(zhì)的量(寫出計算過程).
(3)求反應中產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積.(寫出計算過程).
(4)若用足量的CO在高溫下與相同質(zhì)量的上述固體混合物反應,求最終能得到鐵的質(zhì)量.(寫出計算過程).
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