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        1. 【題目】CoxFe3-xO4磁粉是一種比較好的高矯頑力磁粉。以FeSO4為原料制備CoxFe3-xO4的主要步驟如下:

          1)步驟①是在FeSO4溶液中加入NaOH溶液,在40℃下攪拌生成FeOOH晶種。生成晶種的化學方程式為_____________________。

          2)步驟②將晶種移到放有FeSO4溶液和鐵皮的生長槽中,升溫到60℃,吹入空氣,待晶種長大到一定尺寸后,過濾、水洗、干燥,得FeOOH粉末。生長槽中放入鐵皮的目的是_______,吹入空氣的作用為_____________________。

          3)步驟③將FeOOH200300℃下加熱脫水,生成紅色Fe2O3。實驗室完成該操作需要下列儀器中的___________填字母)。

          a.蒸發(fā)皿  b.燒杯  c.坩堝  d.泥三角  e.酒精燈

          4)步驟④通入H2,加熱至300400℃,生成Fe3O4。通入H2前要向加熱爐中通入N2,其作用為______________________________________________。

          5)某研究小組欲用鋰離子電池正極廢料LiCoO2、鋁箔、鐵的氧化物制備CoSO4·7H2O晶體。下表列出了相關金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 mol·L1計算):

          金屬離子

          開始沉淀的pH

          沉淀完全的pH

          Fe3

          1.1

          3.2

          Fe2

          5.8

          8.8

          Co2

          6.9

          9.4

          請完成下列實驗步驟可選用的試劑:H2O2、稀硝酸、稀硫酸、NaOH溶液):

          ①用N-甲基吡咯烷酮在120℃下浸洗正極廢料,使LiCoO2與鋁箔分離,得到LiCoO2粗品并回收鋁。

          _____________________________________________________

          ③向所得粗品CoSO4溶液中加入NaOH溶液,調節(jié)pH約為5,過濾。

          _______________________________________________________。

          ⑤將CoOH2沉淀溶于稀硫酸中,蒸發(fā)濃縮、降溫結晶,得到CoSO4·7H2O晶體。

          【答案】 4FeSO48NaOHO24FeOOH4Na2SO42H2O 消耗硫酸,生成FeSO4 氧化硫酸亞鐵生成FeOOH,使晶種生長 cde 除去空氣,防止氫氣與氧氣混合反應爆炸 用稀硫酸溶解LiCoO2,并加入過量H2O2 向③所得濾液中加入NaOH溶液,調節(jié)pH9.4,過濾,洗滌得到CoOH2沉淀

          【解析】(1)該反應的反應物為FeSO4NaOHO2,產(chǎn)物為FeOOH,反應的方程式為4FeSO4+8NaOH+O24FeOOH+4Na2SO4+2H2O,故答案為:4FeSO4+8NaOH+O24FeOOH+4Na2SO4+2H2O;

          (2)在此條件下反應生成酸,會導致晶種溶解,鐵反應消耗掉生成的硫酸,同時補充原料FeSO4;溶液中鐵為+2價,通入的氧氣為氧化劑,使其被氧化為+3價的鐵,故答案為:消耗硫酸,生成FeSO4;氧化FeSO4生成FeOOH,使晶種生長;

          (3)加熱固體用坩堝,與其配套的有泥三角、三腳架、坩堝鉗、酒精燈等故答案為:cde;

          (4)氫氣易燃,在有氧氣存在下加熱會發(fā)生爆炸,故先用氮氣排盡空氣,故答案為:除去空氣,防止氫氣與氧氣混合發(fā)生爆炸;

          (5)、第①分離出LiCoO2粗品,第③得CoSO4溶液,并沉淀除去鐵離子,故第②應用硫酸溶解粗品,且需把生成的雜質亞鐵離子氧化為鐵離子,可以用雙氧化水故答案為:用稀硫酸溶解LiCoO2,并加入過量H2O2;

          、第③得到純凈的溶液,第④應得到Co(OH)2沉淀,應加入氫氧化鈉溶液調節(jié)pH≥9.4,使鈷沉淀完全,并洗滌、干燥得到純凈物,故答案為:向③所得濾液中加入NaOH溶液,調節(jié)pH9.4,過濾,洗滌得到Co(OH)2沉淀。

          練習冊系列答案
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          ①互為同位素的是______________;②互為同系物的是_________________;

          ③互為同素異形體的是__________;④互為同分異構體的是_____________;

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          ①丙氨酸縮聚形成多肽:____________________________________________________________

          ②淀粉水解:______________________________________________________________________

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          _________________________________

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          B. 容器內氣體壓強不再變化

          C. 混合氣體的顏色不再變化

          D. 混合氣體的密度不再變化

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