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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...

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)。

 

(1)Fe+2Fe3+ = 3Fe2+;(2) TiOSO4+2H2O = H2TiO3+H2SO4; (3)硫酸铵;(4)洗涤、干燥;(5)40,25,20%;(6)30Vc/ω。 【解析】 试题分析:(1)根据脱硫渣的成分,酸浸发生的反应是Fe2O3 + 6H + = 2Fe3 + + 3H2O,还原中发生的反应是Fe + 2Fe3 + = 3Fe2 + 、Fe + 2H + = Fe2 + + H2↑;(2)TiOSO4在热水中易水解,因此反应方程式为:TiOSO4+2H2O = H2TiO3+H2SO4;(3)过滤中发生反应是Fe2 + + 2NH3·H2O = Fe(OH)2↓ + (NH4)2SO4,因此化肥是硫酸铵;(4)对沉淀进行洗涤干燥;(5)根据第一个图像,当温度达到40℃时,纯度达到最大,因此反应温度为40℃,根据第二个图,当加料时间为25min时,产品纯度最大,分散剂的质量分数为20%;(6)根据得失电子数目守恒,设草酸亚铁晶体的物质的量为xmol,因此有x + 2x = V×10-3×c×5,解得x = 5Vc×10-3/3mol,则草酸亚铁晶体的质量为5Vc×10-3×180/3g = 0.3Vcg,质量分数为30Vc/ω%。  
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考点分析:
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如图所示是某些无机物的转化关系(部分反应物和生成物未列出)。已知F是一种红褐色沉淀;M、K是常见的金属单质;B是一种有刺激性气味的气体;向C溶液中加入BaCl2溶液,生成不溶于稀盐酸的白色沉淀。

(1)已知盐X不带结晶水,则X的化学式为_________。

(2)若不考虑损失,G、D和H2O可恰好完全反应生成I,反应时G和D的物质的量之比为__________。

(3)足量K与I的稀溶液反应的离子方程式为____________________。

(4)J与NaOH溶液恰好完全反应可生成一种盐。将该盐的水溶液蒸干灼烧可得到_________(填化学式)。

(5)在0.02 mol·L-1的X溶液中,各种离子的浓度由大到小的顺序为_______________。

 

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已知亚硫酸为二元中强酸,不稳定,易被氧化。请回答下列问题:

(1)下列有关亚硫酸的性质的判断正确的是______(填标号)。

a.具有酸性    b.具有氧化性    c.具有还原性    d.有刺激性气味

(2)亚硫酸在水中电离的方程式为______________________。

(3)将亚硫酸钠(Na2SO3)溶液滴人到几种不同溶液中的现象如下表所示:

①经检验,实验I中的白色沉淀是Ag2SO3。用离子方程式解释:__________________。

②经检验,实验Ⅱ中的棕黄色沉淀中不含SO42-,含有Cu+、Cu2+和SO32-。推测反应后的溶液中一定含有溶质电离出的阴离子是______________,请选用合适的试剂分别验证这些离子:________________。

③已知:Al2(SO3)3在水溶液中不存在。经检验,实验Ⅲ中的白色沉淀中无SO2,该白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,还可使酸性KMnO4溶液褪色。推测沉淀中含有的阴离子为_______。

 

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电镀废水中常含有NaCN,工业上规定其含量低于0.5 mg/L才可排放,对NaCN超标的废水可用两段氧化法处理:

己知:HCN的酸性比碳酸的酸性弱,有剧毒;HCN、HOCN中N元素的化合价相同。

请回答下列问题:

(1)第一次氧化时,溶液的pH应调节为______(填“酸性”、“碱性”或“中性”);原因是___________。反应中,欲使1 mol NaCN变为NaOCN,则需要氧化剂NaClO至少为________mol。

(2)写出第二次氧化时发生反应的离子方程式:_____________________。反应中被氧化的元素是__________。

(3)处理10 m3含NaCN 10.3 mg/L的废水,实际至少需NaClO__________g(实际用量应为理论值的4倍),才能使废水中NaCN含量达到排放标准。

 

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四氯化锡可用作媒染剂、有机合成中氯化的催化剂等。实验室制备四氯化锡所需的有关装置和信息如下:

有关信息:①将金属锡熔融,通入干燥氯气进行反应,生成四氯化锡;②无水四氯化锡是无色易流动的液体,熔点-33℃,沸点114.1℃;③四氯化锡易水解。

回答下列问题:

(1)装置甲中反应容器的名称是____________;试剂E和F分别是___________、____________。

(2)装置甲中发生反应的化学方程式为_____________________;

装置戊中发生反应的化学方程式为______________________。

(3)上述各装置的连接顺序是甲→_________→___________→_________(填装置标号),实验开始时点燃的酒精灯是_________(填“甲”或“戊”)。

(4)装置乙的作用是______________________________。

(5)实验所得SnCl4中因溶解了Cl2而略显黄色,提纯SnCl4的方法是__________(填标号)。

a.用NaOH溶液洗涤  b.升华  c.重结晶  d.蒸馏  e.过滤  f.萃取

(6)四氯化锡暴露于空气中与空气中水分反应生成白烟,有强烈的刺激性,原因是___________(用化学方程式表示)。

 

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在NH4Al(SO4)2溶液中,逐滴滴人Ba(OH)2溶液,沉淀的物质的量随Ba(OH)2溶液体积的变化如右图。有关分析正确的是(    )

A.0~M段反应的离子方程式为:2A13++3SO42-+3Ba2++6OH- = 2Al(OH)3↓+3BaSO4

B.沉淀的质量M>P

C.N点溶液可与Na+、Fe3+、NO3-、Cl-大量共存

D.N~P段溶液的pH逐渐减小

 

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