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實(shí)驗(yàn)室由硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3)制備軟磁性材料α-Fe2O3。主要轉(zhuǎn)化流程如圖:
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(1)制綠礬.燒渣到綠礬的工藝中涉及“酸浸”“還原”“除雜”“結(jié)晶”等實(shí)驗(yàn)流程。
①酸浸。寫出燒渣酸浸時Fe2O3與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO43+3H2O
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO43+3H2O
。
②還原。向“酸浸”后的溶液中加入過量鐵粉,使Fe3+完全轉(zhuǎn)化為Fe2+。該過程除生成Fe2+外,還會生成
H2
H2
(填化學(xué)式);檢驗(yàn)Fe3+是否還原完全的實(shí)驗(yàn)操作是
取少量清液,向其中滴加幾滴KSCN溶液,觀察溶液顏色是否呈血紅色
取少量清液,向其中滴加幾滴KSCN溶液,觀察溶液顏色是否呈血紅色

③除雜。向“還原”后濾液中加入NaOH溶液,調(diào)節(jié)pH為
5≤pH<5.8
5≤pH<5.8
,使Al3+除去完全。[已知:pH=5時Al(OH)3沉淀完全,pH=5.8時Fe(OH)2開始沉淀]
④結(jié)晶。結(jié)合圖1所示的綠礬溶解度曲線,補(bǔ)充完整獲得FeSO4?7H2O晶體的實(shí)驗(yàn)操作。向FeSO4溶液中再加入稀硫酸酸化,
加熱濃縮得到60℃飽和溶液,冷卻(至0℃)結(jié)晶
加熱濃縮得到60℃飽和溶液,冷卻(至0℃)結(jié)晶
,過濾,少量冰水洗滌,低溫干燥,得到FeSO4?7H2O晶體。
(2)制FeCO3。將FeSO4溶液與氨水—NH4HCO3混合溶液中的一種加入到三頸瓶中(裝置見圖2),通過分液漏斗緩慢滴加另一種溶液,充分反應(yīng),過濾。
①分液漏斗中的溶液是
氨水—NH4HCO3混合溶液
氨水—NH4HCO3混合溶液
;生成FeCO3的離子方程式為
Fe2++NH3?H2O+
HCO
-
3
=FeCO3↓+
NH
+
4
+H2O
Fe2++NH3?H2O+
HCO
-
3
=FeCO3↓+
NH
+
4
+H2O
。
②生成的FeCO3沉淀需“洗滌完全”,檢驗(yàn)方法是
取最后一次洗滌液少許置于試管中,加入稀鹽酸無明顯現(xiàn)象,再加入BaCl2溶液,若無白色沉淀生成,說明沉淀洗滌干凈
取最后一次洗滌液少許置于試管中,加入稀鹽酸無明顯現(xiàn)象,再加入BaCl2溶液,若無白色沉淀生成,說明沉淀洗滌干凈
。
(3)制α-Fe2O3。將純凈的FeCO3放入管式爐內(nèi)煅燒2h,獲得產(chǎn)品α-Fe2O3。圖3為其他條件相同時不同煅燒溫度對產(chǎn)品中Fe2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響。當(dāng)煅燒溫度高于800℃時,產(chǎn)品中Fe2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低,鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)升高,其可能原因是
部分Fe2O3分解生成Fe3O4(或FeO)
部分Fe2O3分解生成Fe3O4(或FeO)
。
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【答案】Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO43+3H2O;H2;取少量清液,向其中滴加幾滴KSCN溶液,觀察溶液顏色是否呈血紅色;5≤pH<5.8;加熱濃縮得到60℃飽和溶液,冷卻(至0℃)結(jié)晶;氨水—NH4HCO3混合溶液;Fe2++NH3?H2O+
HCO
-
3
=FeCO3↓+
NH
+
4
+H2O;取最后一次洗滌液少許置于試管中,加入稀鹽酸無明顯現(xiàn)象,再加入BaCl2溶液,若無白色沉淀生成,說明沉淀洗滌干凈;部分Fe2O3分解生成Fe3O4(或FeO)
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:39引用:1難度:0.5
相似題
  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.醇與氫鹵酸反應(yīng)是制備鹵代烴的重要方法。實(shí)驗(yàn)室中制備溴乙烷(C2H5Br) 通常采用以下方法:
    ①檢查裝置的氣密性;
    ②在圓底燒瓶中加入10mL 95%乙醇、28mL 78%濃硫酸,然后加入研細(xì)的13g溴化鈉和幾粒碎瓷片;
    ③塞上帶有長導(dǎo)管的塞子,長導(dǎo)管的另一端插入裝有冰水混合物的試管中,加熱反應(yīng)物(如圖所示)
    該反應(yīng)體系可能存在的副反應(yīng)有:醇在濃硫酸的存在下脫水生成烯和醚;Br-被濃硫酸氧化為Br2等。
    用此裝置也可制備一些其它的鹵代烴,如:1-溴丁烷等。有關(guān)數(shù)據(jù)如表:
    乙醇 溴乙酸 正丁醇 1-溴乙烷
    密度/gcm-3 0.7893 1.4604 0.8098 1.2758
    沸點(diǎn)/℃ 78.5 38.4 117.2 101.6
    (1)該方法制備溴乙烷(C2H5 Br) 的涉及的化學(xué)方程式:
    ①NaBr+H2SO4(濃)
    NaHSO4+HBr
     
    。
    (2)圖中的試管放入冰水混合物的目的是
     
    。
    (3)制備操作中,加入的濃硫酸必需進(jìn)行稀釋,其目的除了要減少HBr的揮發(fā)外,還有
     
    。
    a.減少副產(chǎn)物烯和醚的生成 b.減少Br2的生成 c.減小硫酸溶液的密度 d.水是反應(yīng)的催化劑
    (4)欲除去溴代烷中的少量雜質(zhì)Br2,下列試劑中最適合的是
     
    。(填字母)
    a.H2O b.NaOH溶液 c.CCl4d.Na2SO3溶液
    (5)在制備溴乙烷時,會采用邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物的方法,其原因是
     
    ;但在制備1-溴丁烷時卻不能邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物,其原因是
     
    。

    發(fā)布:2024/11/16 8:0:2組卷:16引用:2難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.醇與氫鹵酸反應(yīng)是制備鹵代烴的重要方法.實(shí)驗(yàn)室制備溴乙烷的裝置如下圖所示,試管d中裝有少量蒸餾水.已知溴乙烷的沸點(diǎn)為38.4oC,密度為1.43g?ml-1;
    可能存在的副反應(yīng)有:加熱反應(yīng)過程中反應(yīng)混合物會呈現(xiàn)黃色甚至紅棕色;醇在濃硫酸的存在下脫水生成烯和醚等.
    (1)制備溴乙烷的需要用到蒸餾水、乙醇、溴化鈉、濃硫酸,在燒瓶中加入這幾種物質(zhì)的順序是
     

    (2)小火加熱,在燒瓶中發(fā)生的主要反應(yīng)有
    ①NaBr+H2SO4=NaHSO4+HBr
     

    (3)冷水的作用;d試管中的現(xiàn)象
     

    (4)用這種方法制取的溴乙烷中的含少量雜質(zhì)Br2,欲除去溴代烷中的少量雜質(zhì)Br2,下列供選試劑中最適合的是
     

    A.NaI溶液  B.NaOH溶液 C.Na2SO3溶液   D.KCl溶液
    (5)安全瓶b可以防止倒吸,并可以檢查實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時試管d是否發(fā)生堵塞.請寫出發(fā)生堵塞時瓶b中的現(xiàn)象
     

    (6)容器e中NaOH溶液的作用是
     

    (7)制備操作中,加入的濃硫酸必需進(jìn)行適當(dāng)?shù)南♂?,其目的?!--BA-->
     

    A.減少副產(chǎn)物烯和醚的生成         B.減少Br2的生成
    C.減少HBr的揮發(fā)D.水是反應(yīng)的催化劑.

    發(fā)布:2024/11/16 8:0:2組卷:7引用:1難度:0.3
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.醇與氫鹵酸反應(yīng)是制備鹵代烴的重要方法.實(shí)驗(yàn)室制備1一溴丁烷的反應(yīng)和實(shí)驗(yàn)裝置如下:
    NaBr+H2SO4
    微熱
    HBr+NaHSO4
    C4H9-OH+HBr
     C4H9-Br+H2O②
    可能存在的副反應(yīng)有:醇在濃硫酸的存在下脫水生成烯和醚,Br-被濃硫酸氧化為Br2等.
    有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下:
    熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃密度/g?cm-3
    正丁醇-89.53117.250.81
    1-溴丁烷-112.4101.61.28
    (1)實(shí)驗(yàn)裝置中儀器a的名稱是
     
    ;反應(yīng)加熱時的溫度不宜超過100℃,較好的加熱方法是
     
    .圓底燒瓶中碎瓷片的作用是
     
    ;.裝置中倒扣漏斗的作用是
     
    ;
    (2)制備操作中,加入的濃硫酸必須進(jìn)行適當(dāng)稀釋,其目的是
     
    (填字母序號).
    a.減少副產(chǎn)物烯和醚的生成      b.減少Br2的生成
    c.減少HBr的揮發(fā)              d.水是反應(yīng)的催化劑
    (3)反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)混合物中1-溴丁烷分離出來,應(yīng)采取蒸餾操作得到較純的1-溴丁烷,蒸餾裝置除了用到冷凝管、溫度計、牛角管、錐形瓶,還需要的玻璃儀器是
     
    ;
    (4)將反應(yīng)結(jié)束后得到的混合物經(jīng)過蒸餾操作得到較純的1-溴丁烷的產(chǎn)物中,可能含有的雜質(zhì)主要是
     

    (5)將1-溴丁烷產(chǎn)品置于分液漏斗中加水,振蕩后靜置,產(chǎn)物在
     
    (填“上層”、“下層”或“不分層”).
    (6)某實(shí)驗(yàn)小組制取1-溴丁烷時,向圓底燒瓶中加入7.4g正丁醇,13.0g NaBr和足量的濃硫酸,最終制得1一溴丁烷9.6g,則1一溴丁烷的產(chǎn)率是
     
    (保留2位有效數(shù)字).

    發(fā)布:2024/11/16 8:0:2組卷:8引用:0難度:0.9
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