(14分) 草酸亚铁可用于合成锂电池的正极材料硅酸亚铁锂(Li2FeSiO4)等,其制备过程主要包括:
a.将硫酸亚铁铵【(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O】晶体溶于适量蒸馏水,加入适量稀硫酸酸化。
b.将上述溶液煮沸,逐滴加入H2C2O4溶液,直至沉淀完全。
c.静置、倾去上层清液、过滤、洗涤、50℃以下烘干。试回答下列问题:
(1)配制(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O溶液时,需加入少量稀硫酸,目的是________。
(2)将制得的产品(FeC2O4·2H2O)在氩气气氛中进行热重分析,结果如图(TG%表示残留固体质量占原样品总质量的百分数)。
① 则A-B发生反应的化学方程式为:。
② 精确研究表明,B-C实际是分两步进行的,每步释放一种气体,其中第一步释放的气体相对分子质量较第二步的小,试写出B-C两步反应的方程式:________ 、
;
(3)Li2CO3、FeC2O4·2H2O和SiO2粉末均匀混合,在800℃. 的氩气中烧结6小时,即可制成硅酸亚铁锂。①合成硅酸亚铁锂的化学方程式为:________。
②该锂电池放电时的总反应式为LiFeSiO4+Li=Li2FeSiO4,写出相应的电极反应式:
正极________、负极________。
高三化学填空题简单题
(14分) 草酸亚铁可用于合成锂电池的正极材料硅酸亚铁锂(Li2FeSiO4)等,其制备过程主要包括:
a.将硫酸亚铁铵【(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O】晶体溶于适量蒸馏水,加入适量稀硫酸酸化。
b.将上述溶液煮沸,逐滴加入H2C2O4溶液,直至沉淀完全。
c.静置、倾去上层清液、过滤、洗涤、50℃以下烘干。试回答下列问题:
(1)配制(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O溶液时,需加入少量稀硫酸,目的是▲ 。
(2)将制得的产品(FeC2O4·2H2O)在氩气气氛中进行热重分析,结果如右图(TG%表示残留固体质量占原样品总质量的百分数)。
① 则A-B发生反应的化学方程式为:▲ 。
② 精确研究表明,B-C实际是分两步进行的,每步释放一种气体,其中第一步释放的气体相对分子质量较第二步的小,试写出B-C两步反应的方程式:▲ 、▲;
(3)Li2CO3、FeC2O4·2H2O和SiO2粉末均匀混合,在800℃.
的氩气中烧结6小时,即可制成硅酸亚铁锂。①合成硅酸
亚铁锂的化学方程式为:________▲________。
②该锂电池放电时的总反应式为LiFeSiO4+Li=Li2FeSiO4,
写出相应的电极反应式:
正极 ▲、负极▲ 。
高三化学填空题简单题查看答案及解析
(14分) 草酸亚铁可用于合成锂电池的正极材料硅酸亚铁锂(Li2FeSiO4)等,其制备过程主要包括:
a.将硫酸亚铁铵【(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O】晶体溶于适量蒸馏水,加入适量稀硫酸酸化。
b.将上述溶液煮沸,逐滴加入H2C2O4溶液,直至沉淀完全。
c.静置、倾去上层清液、过滤、洗涤、50℃以下烘干。试回答下列问题:
(1)配制(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O溶液时,需加入少量稀硫酸,目的是________。
(2)将制得的产品(FeC2O4·2H2O)在氩气气氛中进行热重分析,结果如图(TG%表示残留固体质量占原样品总质量的百分数)。
① 则A-B发生反应的化学方程式为:。
② 精确研究表明,B-C实际是分两步进行的,每步释放一种气体,其中第一步释放的气体相对分子质量较第二步的小,试写出B-C两步反应的方程式:________ 、
;
(3)Li2CO3、FeC2O4·2H2O和SiO2粉末均匀混合,在800℃. 的氩气中烧结6小时,即可制成硅酸亚铁锂。①合成硅酸亚铁锂的化学方程式为:________。
②该锂电池放电时的总反应式为LiFeSiO4+Li=Li2FeSiO4,写出相应的电极反应式:
正极________、负极________。
高三化学填空题简单题查看答案及解析
草酸亚铁广泛用于涂料、染料及感光材料的生产,也是合成锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂的原料。某工厂采用炼钢厂的脱硫渣(主要成分为Fe2O3)生产电池级草酸亚铁晶体的工艺流程如下:
(1)“还原”过程中反应的离子方程式为____________、Fe+2H+ = Fe2++ H2↑。
(2)滤渣2中含有的TiOSO4在热水中易水解,生成H2TiO3沉淀,该反应的化学方程式为____________。
(3)“滤液”经处理后得到一种农业上常用的化肥,其名称是___________。
(4)流程图中“”应进行的操作步骤的名称是____________。
(5)下图是反应温度、加料时间及分散剂的质量分数对草酸亚铁纯度的影响:
从图象可知,制备电池级草酸亚铁晶体的最佳实验条件是:反应温度为______℃,加料时间为________min,分散剂的质量分数为_______________。
(6)草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)纯度的测定:准确称取ω g草酸亚铁晶体于锥形瓶中,加入一定量的稀硫酸溶解,并加热至50℃,用c mol.L-1KMnO4标准溶液滴定,达到滴定终点时,用去V mL标准溶液。滴定反应为(未配平):
FeC2O4·2H2O +KMnO4+H2SO4→Fe2(SO4)3+CO2↑+MnSO4+K2SO4+H2O
则FeC2O4·2H2O的纯度为___________%(用含有ω、c、V的代数式表示)。
高三化学实验题简单题查看答案及解析
草酸亚铁是合成锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂的原料。某工厂以炼钢厂的脱硫渣(主要成分是Fe2O3)为原料生产电池级草酸亚铁晶体的工艺流程如下:
(1)要提高“酸浸”速率,宜采取的措施有___(填两条)。
(2)写出“还原”过程中既是化合反应又是氧化还原反应的离子方程式___。
(3)滤渣2中含有的TiOSO4在热水中易水解,生成H2TiO3,该反应的化学方程式为___。
(4)“滤液”经处理后得到一种化肥,其化学式为___。“一系列操作”指___。
(5)已知:298K时,Ksp[Fe(OH)2]=4.0×10-17,当离子浓度≤1.0×10-5mol∙L-1时,视该离子已完全沉淀。上述流程中,加“氨水”调pH的范围为___(lg2≈0.3)。
(6)草酸亚铁晶体(FeC2O4∙2H2O)纯度的测定:准确称取mg草酸亚铁晶体于锥形瓶中,加入一定量的稀硫酸溶液,并加热至50℃,用cmol∙L-1KMnO4标准溶液滴定,达到滴定终点时,用去标准溶液VmL。滴定反应(未配平):FeC2O4∙2H2O+KMnO4+H2SO4→Fe2(SO4)3+CO2+MnSO4+K2SO4+H2O;则样品中FeC2O4∙2H2O的纯度为___%(用含有m、c、V的代数式表示);若草酸亚铁晶体失去部分结晶水,测得的结果___(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
高三化学综合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
草酸亚铁晶体是一种淡黄色粉末,常用于照相显影剂及制药工业,也是电池材料的制备原料。某化学兴趣小组对草酸亚铁晶体的一些性质进行探究。
(1)甲组同学用图13所示装置测定草酸亚铁晶体(FeC2O4·xH2O)中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为ag。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置称重,记为b g。按图连接好装置进行实验。
a.打开K1和K2,缓缓通入N2;
b.点燃酒精灯加热;
c.熄灭酒精灯;
d.冷却至室温;
e.关闭K1和K2;
f.称重A;
g.重复上述操作,直至A恒重,记为cg。
①仪器B的名称是____________________。
②根据实验记录,计算草酸亚铁晶体化学式中的x =____________(列式表示);若实验时a、b次序对调,会使x值______________ (填“偏大” “无影响”或“偏小”)。
(2)乙组同学为探究草酸亚铁的分解产物,将(1)中已恒重的装置A接入图14所示的装置中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。实验后装置A中残留固体为黑色粉末。
①装置C、G中的澄清石灰水均变浑浊,说明分解产物中有_______________(填化学式)。
②装置F中盛放的物质是:______________________ (填化学式)。
③将装置A中的残留固体溶于稀盐酸,无气泡,滴入KSCN溶液无血红色,说明分解产物中有:_________________ (填化学式)。
④写出草酸亚铁(FeC2O4)分解的化学方程式:______________________。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
草酸亚铁晶体是一种淡黄色粉末,常用于照相显影剂及制药工业,也是电池材料的制备原料。某化学兴趣小组对草酸亚铁晶体的一些性质进行探究。
(1)甲组同学用图13所示装置测定草酸亚铁晶体(FeC2O4·xH2O)中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为ag。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置称重,记为b g。按图连接好装置进行实验。
a.打开K1和K2,缓缓通入N2;
b.点燃酒精灯加热;
c.熄灭酒精灯;
d.冷却至室温;
e.关闭K1和K2;
f.称重A;
g.重复上述操作,直至A恒重,记为cg。
①仪器B的名称是____________________。
②根据实验记录,计算草酸亚铁晶体化学式中的x =____________(列式表示);若实验时a、b次序对调,会使x值______________ (填“偏大” “无影响”或“偏小”)。
(2)乙组同学为探究草酸亚铁的分解产物,将(1)中已恒重的装置A接入图14所示的装置中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。实验后装置A中残留固体为黑色粉末。
①装置C、G中的澄清石灰水均变浑浊,说明分解产物中有_______________(填化学式)。
②装置F中盛放的物质是:______________________ (填化学式)。
③将装置A中的残留固体溶于稀盐酸,无气泡,滴入KSCN溶液无血红色,说明分解产物中有:_________________ (填化学式)。
④写出草酸亚铁(FeC2O4)分解的化学方程式:______________________。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
草酸亚铁为黄色固体,作为一种化工原料, 可广泛用于涂料、染料、陶瓷、玻璃器皿等的着色剂以及新型电池材料、感光材料的生产。合成草酸亚铁的流程如下:
(1)配制(NH4)2Fe(SO4)2溶液时,需加入少量稀硫酸,目的是 。
(2)得到的草酸亚铁沉淀需充分洗涤,检验是否洗涤干净的方法是 。
(3)将制得的产品(FeC2O4·2H2O)在氩气气氛中进行加热分解,结果如下图(TG%表示残留固体质量占原样品总质量的百分数)。
①则A→B发生反应的化学方程式为: 。
②已知B→C过程中有等物质的量的两种气态氧化物生成,写出B→C的化学方程式 ;
(4)某草酸亚铁样品中含有少量草酸铵。为了测定不纯产品中草酸根的含量,某同学做了如下分析实验:
Ⅰ.准确称量m g样品,溶于少量2mol/L硫酸中并用100mL容量瓶定容。
Ⅱ.取上述溶液20mL,用c mol/L高锰酸钾标准溶液滴定,溶液变为淡紫色,消耗高锰酸钾溶液的体积为V1 mL。
Ⅲ.向上述溶液中加入足量Zn粉,使溶液中的Fe3+恰好全部还原为Fe2+。
Ⅳ.过滤,洗涤剩余的锌粉和锥形瓶,洗涤液并入滤液
Ⅴ.用c mol/L KMnO4溶液滴定该滤液至溶液出现淡紫色,消耗KMnO4溶液的体积V2 mL。
已知:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2+ +10CO2+8H2O
MnO4-+8H++5Fe2+=5Fe3+ + Mn2++4H2O
回答下列问题:
①若省略步骤Ⅳ,则测定的草酸根离子含量 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
②m g样品中草酸根离子的物质的量为 (用c,V1,V2的式子表示,不必化简)。
高三化学实验题简单题查看答案及解析
(本题满分18分)草酸亚铁为黄色固体,作为一种化工原料,可广泛用于涂料、陶瓷、玻璃器皿等的着色剂以及新型电池材料、感光材料的生产。合成草酸亚铁的流程如下:
(1)配制(NH4)2Fe(SO4)26H2O溶液时,需加入少量稀硫酸,目的是_____________。
(2)得到的草酸亚铁沉淀需充分洗涤,检验是否洗涤干净的方法是_____________。
(3)将制得的产品(FeC2O4·2H2O)在氩气气氛中进行加热分解,结果如下图(TG%表示残留固体质量占原样品总质量的百分数)。
①则A-B发生反应的化学方程式为_____________;
②已知B→C过程中有等物质的量的两种气态氧化物生成,写出B→C的化学方程式_____________;
(4)某草酸亚铁样品中含有少量草酸铵。为了测定不纯产品中草酸根的含量,某同学做了如下分析实验:
Ⅰ.准确称量m g样品,溶于少量2mol/L硫酸中并用100mL容量瓶定容。
Ⅱ.取上述溶液20mL,用c mol/L高锰酸钾标准溶液滴定,溶液变为淡紫色,消耗高锰酸钾溶液的体积为V1 mL。
Ⅲ.向上述溶液中加入足量Zn粉,使溶液中的Fe3+恰好全部还原为Fe2+,过滤。
Ⅳ.洗涤剩余的锌粉和锥形瓶,洗涤液并入滤液。
Ⅴ.用c mol/L KMnO4溶液滴定该滤液至溶液出现淡紫色,消耗KMnO4溶液的体积V2 mL。
回答下列问题:
①已知:草酸(H2C2O4)与酸性高锰酸钾溶液反应,现象是有气泡产生,紫色消失,写出该反应的离子方程式:_____________;
②若省略步骤Ⅳ,则测定的草酸根离子含量 ________________________________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
③m g样品中草酸根离子的物质的量为_____________(用c,V1,V2的式子表示,不必化简)
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析