以工業(yè)廢料鐵泥(主要成分為Fe2O3)為原料生產(chǎn)七水合硫酸亞鐵的工藝流程如下:
回答下列問(wèn)題:
(1)酸浸時(shí)常加入過(guò)量的硫酸,其目的一是
提高鐵元素的浸出率
提高鐵元素的浸出率
,二是
抑制鐵離子的水解
抑制鐵離子的水解

(2)浸出液經(jīng)過(guò)濾后,向?yàn)V液中加入過(guò)量的鐵屑,發(fā)生的反應(yīng)有
Fe+2Fe3+=3Fe2+
Fe+2Fe3+=3Fe2+
、
Fe+2H+=Fe2++H2
Fe+2H+=Fe2++H2
.(用離子方程式表示)
(3)硫酸亞鐵結(jié)晶常采用傳統(tǒng)的冷卻結(jié)晶法,本工藝采用了新的結(jié)晶析出方法,簡(jiǎn)化了結(jié)晶工藝,縮短了生產(chǎn)時(shí)間.對(duì)于結(jié)晶后產(chǎn)生的水-乙醇混合液,可采用
蒸餾
蒸餾
法回收乙醇.
分析:由流程可知,在酸浸時(shí)加入過(guò)量的硫酸能提高鐵元素的浸出率,同時(shí)抑制鐵離子的水解,然后過(guò)濾,濾液中含硫酸鐵、硫酸,加Fe發(fā)生Fe+2Fe3+=3Fe2+,F(xiàn)e+2H+=Fe2++H2↑,乙醇與水的沸點(diǎn)不同,二者混溶,以此來(lái)解答.
解答:解:(1)酸浸時(shí)常加入過(guò)量的硫酸,其目的為提高鐵元素的浸出率,同時(shí)抑制鐵離子的水解,故答案為:提高鐵元素的浸出率;抑制鐵離子的水解;
(2)濾液中含硫酸鐵、硫酸,加Fe發(fā)生Fe+2Fe3+=3Fe2+,F(xiàn)e+2H+=Fe2++H2↑,故答案為:Fe+2Fe3+=3Fe2+;Fe+2H+=Fe2++H2↑;
(3)對(duì)于結(jié)晶后產(chǎn)生的水-乙醇混合液,水與乙醇的沸點(diǎn)不同,則可利用蒸餾的方法回收乙醇,故答案為:蒸餾.
點(diǎn)評(píng):本題以物質(zhì)的制備考查物質(zhì)的分離、提純,把握流程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)及混合物分離、提純方法為解答的關(guān)鍵,注意物質(zhì)的性質(zhì)及氧化還原反應(yīng)、鹽類(lèi)水解等知識(shí)即可解答,題目難度不大.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2013-2014學(xué)年江蘇省南京市、淮安市高三第二次模擬考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

CoxFe3xO4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CoxFe3xO4的主要步驟如下:

1步驟是在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(xué)方程式為??????

2步驟將晶種移到放有FeSO4溶液和鐵皮的生長(zhǎng)槽中,升溫到60,吹入空氣,待晶種長(zhǎng)大到一定尺寸后,過(guò)濾、水洗、干燥,得FeOOH粉末。生長(zhǎng)槽中放入鐵皮的目的是?????? ,吹入空氣的作用為??? ??? 。

3步驟FeOOH200300下加熱脫水,生成紅色Fe2O3。實(shí)驗(yàn)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步驟通入H2,加熱至300400,生成Fe3O4。通入H2前要向加熱爐中通入N2,其作用為??? ??? 。

5步驟加入CoSO4溶液,所得粗產(chǎn)品經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥即得成品。檢驗(yàn)粗產(chǎn)品洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是????????

6某研究小組欲用鋰離子電池正極廢料(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(kāi)始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 mol·L1計(jì)算)。

金屬離子

開(kāi)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(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟(可選用的試劑:H2O2、稀硝酸、稀硫酸、NaOH溶液)

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。

????????

向所得粗品CoSO4溶液中加入NaOH溶液,調(diào)節(jié)pH約為5,過(guò)濾。

????????

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。

 

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