高纯超微细草酸亚铁可用于合成新型锂电池电极材料,工业上可利用提取钛白粉的副产品绿矾(FeSO4·7H2O)通过下列反应制备:
FeSO4+2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+(NH4)2SO4
Fe(OH)2+H2C2O4=FeC2O4+2H2O
(1)绿矾中含有一定量的TiOSO4杂质。将绿矾溶于稀硫酸,加入铁粉、搅拌、充分反应并保持一段时间,过滤,可得纯净的FeSO4溶液。在上述过程中,TiOSO4能与水反应转化为H2TiO3沉淀,写出该反应的化学方程式:________;加入铁粉的作用有________、________。
(2)由纯净的FeSO4溶液制取FeC2O4时,需在真空环境下进行,原因是________。
FeC2O4生成后,为提高产品纯度,还需调节溶液pH=2,若pH过低,则导致
FeC2O4的产率________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(3)将含有FeC2O4的混合液过滤,将产品先用水洗涤,再用无水乙醇清洗。无水乙醇的作用是________、________。
(4)某研究小组欲从某化工残渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)出发,先制备较纯净的FeSO4溶液,再合成FeC2O4。请补充完整由该化工残渣制备较纯净的FeSO4溶液的实验步骤(可选用的试剂:铁粉、稀硫酸和NaOH溶液):向一定量该化工残渣中加入足量的稀硫酸充分反应,过滤,________,过滤,得到较纯净的FeSO4溶液。
高三化学填空题困难题
高纯超微细草酸亚铁可用于合成新型锂电池电极材料,工业上可利用提取钛白粉的副产品绿矾(FeSO4·7H2O)通过下列反应制备:
FeSO4+2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+(NH4)2SO4
Fe(OH)2+H2C2O4=FeC2O4+2H2O
(1)绿矾中含有一定量的TiOSO4杂质。将绿矾溶于稀硫酸,加入铁粉、搅拌、充分反应并保持一段时间,过滤,可得纯净的FeSO4溶液。在上述过程中,TiOSO4能与水反应转化为H2TiO3沉淀,写出该反应的化学方程式:________;加入铁粉的作用有________、________。
(2)由纯净的FeSO4溶液制取FeC2O4时,需在真空环境下进行,原因是________。
FeC2O4生成后,为提高产品纯度,还需调节溶液pH=2,若pH过低,则导致
FeC2O4的产率________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(3)将含有FeC2O4的混合液过滤,将产品先用水洗涤,再用无水乙醇清洗。无水乙醇的作用是________、________。
(4)某研究小组欲从某化工残渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)出发,先制备较纯净的FeSO4溶液,再合成FeC2O4。请补充完整由该化工残渣制备较纯净的FeSO4溶液的实验步骤(可选用的试剂:铁粉、稀硫酸和NaOH溶液):向一定量该化工残渣中加入足量的稀硫酸充分反应,过滤,________,过滤,得到较纯净的FeSO4溶液。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
高纯超微细草酸亚铁可用于合成新型锂电池电极材料,工业上可利用提取钛白粉的副产品绿矾(FeSO4·7H2O)通过下列反应制备:
FeSO4+2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+(NH4)2SO4
Fe(OH)2+H2C2O4=FeC2O4+2H2O
(1)绿矾中含有一定量的TiOSO4杂质。将绿矾溶于稀硫酸,加入铁粉、搅拌、充分反应并保持一段时间,过滤,可得纯净的FeSO4溶液。在上述过程中,TiOSO4能与水反应转化为H2TiO3沉淀,写出该反应的化学方程式:___;加入铁粉的作用有___、___。
(2)由纯净的FeSO4溶液制取FeC2O4时,需在真空环境下进行,原因是___。
FeC2O4生成后,为提高产品纯度,还需调节溶液pH=2,若pH过低,则导致
FeC2O4的产率___(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(3)将含有FeC2O4的混合液过滤,将产品先用水洗涤,再用无水乙醇清洗。无水乙醇的作用是___、___。
(4)某研究小组欲从某化工残渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)出发,先制备较纯净的FeSO4溶液,再合成FeC2O4。请补充完整由该化工残渣制备较纯净的FeSO4溶液的实验步骤(可选用的试剂:铁粉、稀硫酸和NaOH溶液):向一定量该化工残渣中加入足量的稀硫酸充分反应,过滤,___,过滤,得到较纯净的FeSO4溶液。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
(16分)利用钛白工业的副产品FeSO4(含TiO2+、Al3+)可以生产电池级高纯超微细草酸亚铁。其工艺流程如下:
(1)检验FeSO4是否已有部分氧化的方法是 。
(2)已知过滤1得到的滤渣的主要成分是Al(OH)3、H2TiO3。请补充化学方程式:
TiOSO4 + =H2SO4 + H2TiO3↓;铁粉的作用有:①除去溶液中的Fe3+,② 。
(3)沉淀反应的离子方程式是 。
(4)沉淀过程的反应温度为40℃,温度不宜过高的原因除了控制沉淀的粒径外,还有 。FeC2O4生成后,为提高产品纯度,还需调节溶液pH=2,若pH过低,则导致FeC2O4的产率______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(5)过滤2得到的滤液经蒸发浓缩、 、洗涤可得到副产品,该物质可用作 (写出一种用途)。
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钛白粉(主要成分是TiO2),广泛用于油漆、塑料、造纸等行业,还可用作乙醇脱水、脱氢的催化剂。下图是以钛铁矿(主要成分FeTiO3,钛酸亚铁)为主要原料生产钛白粉并获得副产品FeSO4·7H2O的工艺流程图。
(1)钛铁矿与硫酸发生反应①的化学方程式为________;在TiOSO4和FeSO4溶液中加入Fe的目的是________。
(2)溶液Ⅱ中TiOSO4在加热条件下发生水解反应②的离子方程式为________;可回收利用的物质是________。
(3)为测定溶液Ⅱ中TiOSO4的含量,首先取待测钛液10 mL用水稀释至100 mL,加过量铝粉,充分振荡,使其完全反应:3TiO2+ +Al+6H+=3Ti3++Al3++3H2O。过滤后,取出滤液20.00 mL,向其中滴加2~3滴KSCN溶液作指示剂,用________(填一种玻璃仪器的名称)滴加0.1000mol·L-1 FeCl3溶液,当溶液出现红色达到滴定终点,用去了30.00mL FeC13溶液。待测钛液中TiOSO4的物质的量浓度是________。
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硫酸亚铁是重要的亚铁盐,在农业上用作农药,主要治小麦黑穗病,还可以用作除草剂;在工业上用于染色、制造蓝黑墨水和木材防腐等。
(1)新制的绿矾(FeSO4·7H2O)是浅绿色的,但在空气中极易变成黄色或铁锈色的碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4],写出该反应的化学方程式: 。
(2)已知FeSO4在不同条件下分解得到产物不同,可能是FeO和SO3,也可能是Fe2O3、SO3和SO2;
SO3熔点是16.8℃,沸点是44.8℃。
某研究性学习小组拟用下列装置进行实验探究“在加热条件下FeSO4的分解产物”。
上述装置Ⅲ和Ⅳ用来检验气体产物。试回答下列问题:
①Ⅱ装置烧杯中水的温度应控制在 (选填“0℃、25℃、50℃”),装置Ⅱ的作用是 。
②装置Ⅲ中的试剂可以是 (选填序号,下同),现象是 ,则证明气体产物中含有SO2; 装置Ⅳ中的试剂可以是 。
A. 2 mol/LNa2CO3溶液
B. 品红溶液
C. 0.5 mol/L BaCl2溶液
D. 0.5 mol/LBa(NO3)2
E. 0.01 mol/L KMnO4溶液
F. 淀粉碘化钾溶液
③装置V中试剂为NaOH溶液,发生反应的离子方程式为 。
④为了检验固体产物成分,取反应后的固体于试管中,加稀硫酸溶解,将所得溶液分成两份,进行如
下实验:
操作步骤 | 预期实验现象 | 预期实验结论 |
向其中一份溶液中加入 。 |
| 固体中含有Fe2O3 |
向另一份溶液中滴加2滴黄色K3[Fe(CN)6]溶液。 | 产生蓝色沉淀 |
|
⑤若用22.8 g FeSO4固体做实验,完全分解后,得到11.2 g固体,其中Fe2O3的质量分数=
(精确到0.1%)
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硫酸亚铁是一种重要的化工产品,在工业上有重要的用途。学生探究烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备绿矾(FeSO4·7H2O式量为278),并进一步计算产品的纯度。工艺流程如下所示:
(1)烧渣在进行酸溶时用到的酸为 。
(2)过程灼烧时产生的气体通入下列溶液中,溶液不会褪色的是
A.品红溶液 B.紫色石蕊溶液 C.酸性KMnO4溶液 D.红色的酚酞试液
(3)滤液N中加入X发生反应的离子方程式为 。检验溶液Q中含有的金属阳离子的实验方法是 。
(4)操作III的操作步骤为蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。
(5)测定绿矾产品中Fe2+含量的实验步骤:
a.称取6.0g产品,溶解,在250mL容量瓶中定容;
b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.01mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积为40.00mL。(滴定时发生反应的离子方程式为:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O)。
①计算上述产品中FeSO4·7H2O的质量分数为 ;
②若在a步操作中,进行定容时仰视刻度线定容,则会使测得的产品中FeSO4·7H2O[的质量分数 。(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
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硫酸亚铁是一种重要的化工产品,在工业上有重要的用途。学生探究烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备绿矾(FeSO4·7H2O式量为278),并进一步计算产品的纯度。
工艺流程如下所示:
(1)烧渣在进行酸溶时用到的酸为 。
(2)过程灼烧时产生的气体通入下列溶液中,溶液不会褪色的是
A.品红溶液 B.紫色石蕊溶液 C.酸性KMnO4溶液 D.红色的酚酞试液
(3)X是 ,此时滤液N中发生反应的离子方程式为 。检验溶液Q中含有的金属阳离子的实验方法是 。
(4)操作III的操作步骤为蒸发浓缩、 、过滤(填操作名称)、 、干燥。
(5)测定绿矾产品中Fe2+含量的实验步骤:
a.称取6.0g产品,溶解,在250mL容量瓶中定容;
b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.01mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积为40.00mL。(滴定时发生反应的离子方程式为:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O)。
①标准液应盛装在 滴定管中(填“酸式”或“碱式”)
计算上述产品中FeSO4·7H2O的质量分数为 ;
②若在a步操作中,进行定容时仰视刻度线定容,则会使测得的产品中FeSO4·7H2O的质量分数 。(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
高三化学实验题极难题查看答案及解析
硫酸亚铁是一种重要的化工产品,在工业上有重要的用途。学生探究烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备绿矾(FeSO4·7H2O式量为278),并进一步计算产品的纯度。
工艺流程如下所示:
(1)烧渣在进行酸溶时用到的酸为 。
(2)过程中灼烧时产生的气体通入下列溶液中,溶液不会褪色的是
A.品红溶液 B.紫色石蕊溶液 C.酸性KMnO4溶液 D.红色的酚酞试液
(3)X是 ,此时滤液N中发生反应的离子方程式为 。检验溶液Q中含有的金属阳离子的实验方法是 。
(4)操作III的操作步骤为蒸发浓缩、 、过滤(填操作名称)、 、干燥。
(5)测定绿矾产品中Fe2+含量的实验步骤:
a.称取6.0g产品,溶解,在250mL容量瓶中定容;
b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.01mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积为40.00mL。(滴定时发生反应的离子方程式为:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O)。
①标准液应盛装在 滴定管中(填“酸式”或“碱式”),计算上述产品中FeSO4·7H2O的质量分数为 ;
②若在a步操作中,进行定容时仰视刻度线定容,则会使测得的产品中FeSO4·7H2O的质量分数 。(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
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硫酸亚铁晶体俗称绿矾(FeSO4 • 7H2O),重铬酸钠晶体俗称红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O),它们都是重要的化工产品。工业上以铬铁矿[主要成分是[Fe(CrO2)2]为原料制备绿矾和红矾钠的工艺流程如图所示。
请回答下列问题:
(1)已知Fe(CrO2)2中铬元素的化合价为+3价,则Fe(CrO2)中铁元素的化合价为______________。
(2)化学上可将某些盐写成氧化物的形式,如Na2SiO3写成Na2O·SiO2,则Fe(CrO2)2可写成__________。
(3)煅烧铬铁矿时,矿石中的Fe(CrO2)2转变成可溶于水的Na2CrO4,反应的化学方程式如下:
4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O22Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2
①该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为________________。
②为了加快该反应的反应速率,可采取的措施是_________________(填一种即可)。
⑷己知CrO42-在氢离子浓度不同的酸性溶液中有不同的反应。如:
2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O 3CrO42-+4H+=Cr3O102-+2H2O
①往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是________________。
②混合溶液乙中溶质的化学式为______________________。
(5)写出Fe与混合溶液丙反应的主要离子方程式_________________。检验溶液丁中无Fe3+的方法是:_____________。从溶液丁到绿巩的实验操作为蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥。
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