題目列表(包括答案和解析)
CoxFe3－xO4磁粉是一種比較好的高矯頑力磁粉。工業(yè)上以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(xué)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FeOOH在200～300℃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300～400℃，生成Fe3O4。通入H2前要向加熱爐中通入N2，其作用為??? ??? 。
（5）步驟⑤加入CoSO4溶液，所得粗產(chǎn)品經(jīng)過濾、洗滌、干燥即得成品。檢驗粗產(chǎn)品洗滌干凈的實驗操作和現(xiàn)象是???????? 。
（6）某研究小組欲用鋰離子電池正極廢料(含LiCoO2、鋁箔、鐵的氧化物)制備CoSO4·7H2O晶體。下表列出了相關(guān)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·L－1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。
②???????? 。
③向所得粗品CoSO4溶液中加入NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH約為5，過濾。
④???????? 。
⑤將Co(OH)2沉淀溶于稀硫酸中，蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶，得到CoSO4·7H2O晶體。
CoxFe3－xO4磁粉是一種比較好的高矯頑力磁粉。工業(yè)上以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(xué)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FeOOH在200～300℃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300～400℃，生成Fe3O4。通入H2前要向加熱爐中通入N2，其作用為 。
（5）步驟⑤加入CoSO4溶液，所得粗產(chǎn)品經(jīng)過濾、洗滌、干燥即得成品。檢驗粗產(chǎn)品洗滌干凈的實驗操作和現(xiàn)象是 。
（6）某研究小組欲用鋰離子電池正極廢料(含LiCoO2、鋁箔、鐵的氧化物)制備CoSO4·7H2O晶體。下表列出了相關(guān)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·L－1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 |
| 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 |
新型材料納米α－
Fe粉具有超強的磁性能，可用作高密度磁記錄的介質(zhì)以及高效催化劑等．在不同溫度下，α－Fe粉與蒸氣反應(yīng)的固體產(chǎn)物不同：溫度低于570℃時，生成FeO，高于570℃時，生成Fe3O4．(1)
甲同學(xué)用下圖所示裝置進行α－Fe粉與水蒸氣的反應(yīng)．
證明實驗中有氫氣產(chǎn)生的現(xiàn)象是
________．(2)
乙同學(xué)用下圖所示裝置進行α－Fe粉與水蒸氣的反應(yīng)并驗證產(chǎn)物．
①試管
a中的物質(zhì)是________．②乙同學(xué)為探究實驗結(jié)束后試管內(nèi)的固體物質(zhì)成分，進行了下列實驗：
實驗現(xiàn)象不能確定是否存在
Fe3O4，主要原因是________(用離子方程式表示)③乙同學(xué)稱取
5.60 g Fe粉，用上圖裝置反應(yīng)一段時候后，停止加熱．將試管內(nèi)的固體物質(zhì)在干燥器中冷卻后，稱得質(zhì)量為6.88 g．然后將冷卻后的固體物質(zhì)與足量FeCl3溶液充分反應(yīng)，測定消耗FeCl3的物質(zhì)的量，最終確定產(chǎn)物的成分．若此裝置中Fe粉與水蒸氣反應(yīng)的產(chǎn)物為Fe3O4，則消耗FeCl3的物質(zhì)的量應(yīng)為________mol．向Fe3O4和 Fe的固體混合物6.88 g中加入50 ml 2 mol·L－1 H2SO4，恰好使固體完全溶解，并放出一定量氣體．在所得溶液中加入KSCN溶液，溶液不變紅色．
(1)寫出Fe3O4和稀H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式________．
(2)混合物中Fe3O4和Fe的物質(zhì)的量(寫出計算過程)．
(3)求反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積．(寫出計算過程)．
(4)若用足量的CO在高溫下與相同質(zhì)量的上述固體混合物反應(yīng)，求最終能得到鐵的質(zhì)量．(寫出計算過程)．
一、選擇題
1D，
二、填空題
21.（1２分）
（1）A：碳 B：氮 C：氯 （各1分）
（2）Cl2+2OH－=Cl－+ClO－+H2O（2分）
（3）NCl3 （1分）極性鍵（1分） NCl3+ 3H2O=NH3+3HClO （2分）
（4）C3N4 （1分）因為N的原子半徑比C的原子半徑小，鍵長更短，所以C3N4的硬度比金剛石硬度大。（２分）
三、實驗題
22．（12分） （1）c （1分）
（2）①（Ⅰ）飽和碳酸氫鈉溶液； （Ⅱ）吸收未反應(yīng)的NH3（答“防止倒吸”或“吸收CO2”不給分））；
（Ⅲ）過濾 （每空1分，共3分）
②（Ⅰ）a、NH3， b、CO2； （每空1分，共4分）
（Ⅱ）增大氣體與溶液接觸面積，提高CO2吸收率； （2分）
（3）用碳酸氫銨與適量飽和食鹽水反應(yīng)。（或往燒堿溶液中通入過量CO2 ；往飽和Na2CO3 溶液中通入過量CO2 等。其他合理方法均可） （2分）
四、推斷題
|
＋2NaOH→
＋2NaBr （2分）
（5分）