CoxFe3-xO4磁粉是一种比较好的高矫顽力磁粉。工业上以FeSO4为原料制备CoxFe3-xO4的主要步骤如下:
(1)步骤①是在FeSO4溶液中加入NaOH溶液,在40℃下搅拌生成FeOOH晶种。生成晶种的化学方程式为 ;
(2)步骤②将晶种移到放有FeSO4溶液和铁皮的生长槽中,升温到60℃,吹入空气,待晶种长大到一定尺寸后,过滤、水洗、干燥,得FeOOH粉末。生长槽中放入铁皮的目的是 ,吹入空气的作用为 。
(3)步骤③将FeOOH在200~300℃下加热脱水,生成红色Fe2O3。实验室完成该操作需要下列仪器中的 (填字母)。
a.蒸发皿 b.烧杯 c.坩埚 d.泥三角 e.酒精灯
(4)步骤④通入H2,加热至300~400℃,生成Fe3O4。通入H2前要向加热炉中通入N2,其作用为 。
(5)步骤⑤加入CoSO4溶液,所得粗产品经过滤、洗涤、干燥即得成品。检验粗产品洗涤干净的实验操作和现象是 。
(6)某研究小组欲用锂离子电池正极废料(含LiCoO2、铝箔、铁的氧化物)制备CoSO4·7H2O晶体。下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)。
金属离子 |
开始沉淀的pH |
沉淀完全的pH |
Fe3+ |
1.1 |
3.2 |
Fe2+ |
5.8 |
8.8 |
Co2+ |
6.9 |
9.4 |
请完成下列实验步骤(可选用的试剂:H2O2、稀硝酸、稀硫酸、NaOH溶液):
①用N-甲基吡咯烷酮在120℃下浸洗正极废料,使LiCoO2与铝箔分离,得到LiCoO2粗品并回收铝。
② 。
③向所得粗品CoSO4溶液中加入NaOH溶液,调节pH约为5,过滤。
④ 。
⑤将Co(OH)2沉淀溶于稀硫酸中,蒸发浓缩、降温结晶,得到CoSO4·7H2O晶体。
“碘钟”实验中,3I- + S2O82- = I3- + 2SO42-的反应速率可以用I3-与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量,t越小,反应速率越大。某探究性学习小组在20℃进行实验,得到的数据如下表:
实验编号 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
c(I-)/mol·L- |
0.040 |
0.080 |
0.080 |
0.160 |
0.120 |
c(S2O82-)/mol·L- |
0.040 |
0.040 |
0.080 |
0.020 |
0.040 |
t /s |
88.0 |
44.0 |
22.0 |
44.0 |
t2 |
回答下列问题:
(1)该实验的目的是。
(2)显色时间t2=.
(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律,若在40℃下进行编号③对应浓度的实验,显色时间t2的范围为(填字母)
A.<22.0s B.22.0~44.0s C.>44.0s D.数据不足,无法判断
(4)通过分析比较上表数据,得到的结论是。
为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置:
(1)如按气流由左向右流向,连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母):
接,接,接;
(2)仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2?
乙中 ____,丙中 ______;
(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是;
(4)写出甲中反应的化学方程式。
S2Cl2是一种易挥发的液体(熔点:-76℃,沸点:138℃),且易与水发生水解反应,可能生成H2S、SO2、H2SO3、H2SO4等物质。它是橡胶硫化剂。在熔融的硫中通以氯气即可生成S2Cl2。下图是实验室用S和Cl2制备S2Cl2的装置(夹持装置、加热装置均已略去)。
(1)已知S2Cl2分子结构与H2O2相似,则S2Cl2的分子中共含有__________条共价键。
(2)装置a中应放试剂为__________;装置d的名称是_________,它的作用是_________。
(3)该实验的操作顺序应为__________(用序号表示)。
①加热装置c②通入Cl2③通冷凝水④停止通Cl2⑤停止加热装置c
(4)图中f装置中应放置的试剂为__________,其作用为_____________。
(5)将S2Cl2的水解气体产物通入氯水中,若观察到_________的现象,则可证明水解产物中有硫化氢生成。
已知NaHCO3低温时溶解度小。德榜制碱的方法是:向氨化的饱和食盐水中通入过量的二氧化碳,即有晶体析出,经过滤、洗涤、焙烧得纯碱。此过程可以表示为:
①NaCl(饱和)+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl(此反应是放热反应)
②2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
现某化学小组根据上述原理在实验室中模拟制碱过程,下图C装置是溶有氨和NaCl的溶液,且二者均达到了饱和。
(1)制CO2时为了使反应随开随用,随关随停,上图A方框内应选用以下_________装置(填序号)。简述该装置能随关随停的理由________________。
(2)为使实验能够进行,在B、D方框内补上所需装置:_________________(将装置图画在答题卡上),并指明所用试剂:_________________。
(3)该小组同学按正确的方法连接装置,检验气密性合格后进行实验,发现析出的晶体非常少。老师的指导下,他们对某个装置进行了改进,达到了实验目的。你认为他们的改进方法是___________________。
(4)若所用饱和食盐水中含有NaCl的质量为5.85g,实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.46g,假设第二步分解时没有损失,则Na2CO3的产率为______________。
下图为某套实验装置示意图,无法看到实验说明,加热装置已经省略。
A B C D E F
甲同学认为此套装置用于合成物质X, D处盛放V2O5,E处冰水冷却的U型管中有固体X出现。
(1)事实上此装置所附实验说明符合甲同学的推断,那么X的化学式是,C装置中盛放的液体药品是。
(2)甲同学方案中为了提高A装置产物的转化率,可以增大B装置产物的通入量。要知道A、B两个装置产物的通入量哪个大,可通过观察得知。
(3)若F装置中盛放的药品是。本实验有无不妥之处?如有请答出改进方案;若无,此问可不答_。
乙同学认为此套装置用于合成物质Y,D处盛放铂铑合金网,E处冰水冷却的U型管中有红棕色气体Y生成且越接近U型管底部颜色越浅。对于A处,乙认为没有加热装置。
(4)若要用上述装置完成乙同学所认为的实验,C处所起作用与合成X时最初所起作用一致,那么C处的广口瓶应改为,所装药品为。
(5)写出乙同学认为的D装置中发生反应的化学方程式。
(6)为什么此时U型管中的红棕色气体越接近管底颜色越浅?