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磷酸二氫銨(NH4H2PO4)和草酸亞鐵晶體(FeC2O4?xH2O)可用于制備電池正極材料。
Ⅰ.某研究小組用磷酸吸收氨氣制NH4H2PO4,裝置如圖1所示(夾持和攪拌裝置已省略):
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(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,當(dāng)出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象時(shí),
關(guān)閉K1,打開(kāi)K2
關(guān)閉K1,打開(kāi)K2
(填寫(xiě)對(duì)K1、K2的實(shí)驗(yàn)操作,下同),當(dāng)上述現(xiàn)象消失后,
關(guān)閉K2,打開(kāi)K1
關(guān)閉K2,打開(kāi)K1
,繼續(xù)通入氨氣。
(2)常溫下,磷酸鹽溶液中含磷物種的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與pH的關(guān)系如圖2所示,據(jù)圖示分析,若本實(shí)驗(yàn)不選用pH傳感器,還可選用
甲基橙
甲基橙
作指示劑,當(dāng)溶液顏色發(fā)生相應(yīng)變化時(shí),停止通NH3,即可制得NH4H2PO4溶液。若此時(shí)繼續(xù)向溶液中通入少量氨氣,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
NH3+H2
PO
-
4
=
HPO
2
-
4
+
NH
+
4
NH3+H2
PO
-
4
=
HPO
2
-
4
+
NH
+
4
。
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Ⅱ.利用草酸制備草酸亞鐵晶體(FeC2O4?xH2O)的流程如圖所示:
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已知:ⅰ.pH>4時(shí),F(xiàn)e2+易被氧氣氧化;
ⅱ.幾種物質(zhì)的溶解度(g/100H2O)如表:
FeSO4?7H2O (NH42SO4 FeSO4?(NH42SO4?6H2O
20℃ 48 75 37
60℃ 101 88 38
(3)第一次加稀硫酸調(diào)溶液pH至1~2的目的是
抑制Fe2+
NH
+
4
的水解,防止Fe2+被氧化
抑制Fe2+
NH
+
4
的水解,防止Fe2+被氧化
。
(4)操作a是
蒸發(fā)濃縮
蒸發(fā)濃縮
趁熱過(guò)濾
趁熱過(guò)濾
,洗滌干燥(填操作)。
(5)測(cè)定草酸亞鐵晶體(化學(xué)式:FeC2O4?2H2O)純度。準(zhǔn)確稱取wg樣品于錐形瓶,加入適量的稀硫酸,用cmol?L-1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液bmL。滴定反應(yīng):FeC2O4+
M
n
O
-
4
+H+→Fe3++CO2+Mn2++H2O(未配平)該樣品純度為
30
bc
w
%
30
bc
w
%
。若滴定管沒(méi)有用待裝液潤(rùn)洗,測(cè)得結(jié)果
偏高
偏高
(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)。

【答案】關(guān)閉K1,打開(kāi)K2;關(guān)閉K2,打開(kāi)K1;甲基橙;NH3+H2
PO
-
4
=
HPO
2
-
4
+
NH
+
4
;抑制Fe2+
NH
+
4
的水解,防止Fe2+被氧化;蒸發(fā)濃縮;趁熱過(guò)濾;
30
bc
w
%;偏高
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:19引用:1難度:0.6
相似題
  • 1.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過(guò)如下簡(jiǎn)化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3形式存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO43+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應(yīng),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
    (1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
     

    (2)檢驗(yàn)第II步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇
     
    (填字母編號(hào))。
    A.KMnO4溶液    B.K3[Fe(CN)6]溶液    C.KSCN溶液
    (3)第III步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,消耗FeCO3的離子方程式為
     
    ;然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5.2,此時(shí)Fe2+不沉淀,濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是
     
    。
    (4)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,F(xiàn)eS2中S元素的化合價(jià)為
     
    。該納米材料可用于制造高容量鋰電池,電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4Li+FeS2=Fe+2Li2S,正極反應(yīng)式是
     
    。
    (5)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質(zhì)浸出消耗掉的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)。按上述流程,第III步應(yīng)加入FeCO3
     
    kg。

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OH
    H
    2
    S
    O
    4
    135
    CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。
    實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖:
    實(shí)驗(yàn)步驟:
    Ⅰ.在三頸燒瓶中,加入0.16mol正丁醇、濃硫酸和沸石,按圖連接裝置。先在分水器內(nèi)預(yù)先加水至支管處,小心開(kāi)啟旋塞放出XmL。然后小火加熱保持反應(yīng)物微沸,回流分水。
    Ⅱ.反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中混合,充分搖振靜置分層后棄去水層,粗產(chǎn)物依次用等體積5%NaOH溶液、蒸餾水和飽和CaCl2溶液洗滌,然后用1g無(wú)水氯化鈣干燥。過(guò)濾后的產(chǎn)物加入25mL蒸餾瓶中,蒸餾收集到9.1g產(chǎn)品。
    請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
    (1)儀器B的名稱為
     
    。
    (2)分水器使用前
     
    (填“需要”或“不需要”)檢漏,步驟Ⅰ中的X的范圍為
     
    (填序號(hào))。
    A.0~1
    B.1~2
    C.2~3
    (3)已知正丁醚難溶于水,正丁醇微溶于水,易溶于醚,分水器在本實(shí)驗(yàn)中的可能作用是
     
    (填序號(hào))。
    A.移走生成物水,同時(shí)讓正丁醇、正丁醚回到反應(yīng)瓶,提高正丁醇的轉(zhuǎn)化率
    B.冷凝回流正丁醇、正丁醚和水
    C.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中分水器內(nèi)會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象,當(dāng)分水器全部被水充滿時(shí),停止反應(yīng)
    (4)簡(jiǎn)述步驟Ⅱ中反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中的混合方法:
     
    。
    (5)本實(shí)驗(yàn)粗產(chǎn)物依次用水洗滌是為了除去殘留的NaOH,用飽和CaCl2溶液洗滌是除去殘留的正丁醇,能不能省去水洗步驟而直接用飽和CaCl2溶液洗滌?
     
    (填“能”或“不能”),理由是
     
    。
    (6)最后收集到正丁醚的產(chǎn)率為
     
    %(保留兩位小數(shù))。

    發(fā)布:2024/12/24 8:0:2組卷:3引用:1難度:0.5
  • 3.四溴化鈦(TiBr4)可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應(yīng)的催化劑,常溫下為橙黃色固體,熔點(diǎn):38.3℃,沸點(diǎn)233.5℃,具有潮解性且易發(fā)生水解。實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2+C+2Br2 
    高溫
    TiBr4+CO2來(lái)制備TiBr4,裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。?br />菁優(yōu)網(wǎng)

    發(fā)布:2024/12/22 11:0:4組卷:47引用:4難度:0.5
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