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题型:解答题-工业流程题 难度:0.4 引用次数:128 题号:13106922
综合利用富钛废渣(含TiO2、ZnO、Fe2O3和少量有机物)制备锂离子电池正极材料中间体,并获得部分副产品的工艺流程如图:

已知:Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10-17Ksp[Fe(OH)2]=1.0×10-16Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38,溶液中离子浓度≤10-5mol/L时认为该离子沉淀完全。回答下列问题:
(1)“灼烧”除去的物质为___
(2)“还原”(避免水解产生其他杂质)中发生的主要离子反应为___
(3)“酸溶”后钛以TiO2+形式存在,则“水解”反应的离子方程式为___
(4)若“氧化”后所得溶液中金属离子的浓度均为0.1mol/L,则“调pH”的合理范围为___
(5)“转化、分离”生成Na2FeO4,氧化剂与还原剂的物质的量之比为___

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解答题-实验探究题 | 较难 (0.4)
【推荐1】某同学欲在实验室中完成Fe与水蒸气反应的实验,装置如图甲、乙两种。

已知B中放入的是铁与石棉绒的混合物,C中放的是干燥剂,E为酒精喷灯,G为带有铁丝网罩的酒精灯。
Ⅰ.对比两装置,回答下列问题:
(1)如何检查乙装置的气密性?_____________________________________
(2)乙装置中湿沙子的作用是________________________________________
(3)B处发生反应的化学方程式:__________________________________________
(4)该同学认为欲在乙装置的尖嘴导管处点燃反应产生的气体,装置H必不可少,H的作用是__________________
(5)对比甲、乙两装置的B和K,B的优点是______________________________
Ⅱ.某同学为了研究一定时间内铁粉的转化率,用上图中的甲装置设计了如下实验:准确称量一定质量的铁粉进行反应,收集并测量反应后生成的气体体积,计算铁粉的转化率。
①用排水法收集并测量气体体积可选下图中的_________________装置。

②称取mg铁粉与适量石棉绒混合,然后加热至无气体放出。若收集的气体体积换算为标准状况为VL,铁粉的转化率为(列出计算式即可)________________________
③为了证明反应后的固体混合物中含有+3价的Fe,该同学取出少量混合物于试管中,加入足量的盐酸,溶解后过滤,立即向溶液中滴加KSCN溶液,结果观察到溶液的颜色没变化。经过思考,该同学认为此现象不能说明反应后的固体混合物中不含有+3价Fe。他的理由是:______________
2016-12-09更新 | 1096次组卷
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解题方法
【推荐2】乳酸亚铁晶体是一种吸收效果很好的食品铁强化剂,易溶于水,难溶于乙醇。某兴趣小组用废铁屑(部分被氧化)制备,再与乳酸反应制得乳酸亚铁晶体。

(1)“酸浸”时,单质发生反应的离子方程式有___________
(2)向酸浸液中滴加___________(填化学式)溶液可判断是否要进行“还原”、“过滤”操作;在实验室中进行过滤操作需要的玻璃仪器有___________
(3)制备过程中将溶液加入溶液中制得
①该反应的离子方程式为___________
②若置于空气中时间过长,表面生成,其原因是___________(用化学方程式表示)。
(4)与乳酸反应过程中加入少量铁粉的目的是___________
2023-10-04更新 | 195次组卷
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【推荐3】二氧化铈可用在化妆品中起到抗紫外线作用,工业上以氟碳铈矿(CeCO3F,含Fe2O3、SiO2、Al2O3等杂质)为原料制备二氧化铈、硫酸铝铵晶体和硫酸亚铁铵晶体,其工艺流程如图所示:

已知:①CeO2不溶于稀硫酸,也不溶于NaOH溶液,Ce2O3易溶于强酸。
②常见离子开始沉淀和完全沉淀pH表
离子
开始沉淀时的pH7.61.53.4
完全沉淀时的pH9.62.84.7
回答下列问题:
(1)“氧化焙烧”时,气体与矿料逆流而行进行投料,其目的是___________,此时,发生化学方程式为___________
(2)“滤渣Ⅰ”的主要成分是______________________(填化学式)。虽浓盐酸价格便宜,但用于溶解“滤渣Ⅰ”的缺点是___________,若用稀硫酸和双氧水代替浓盐酸,则发生反应的离子方程式为___________
(3)“滤液Ⅰ”中加入物质X的目的是___________
(4)“操作①”加入浓氨水调节pH后,溶液pH范围是___________
(5)“滤渣Ⅲ”在制备硫酸铝铵晶体过程中,理论上需加入稀硫酸和(NH4)2SO4的物质的量之比为___________
2023-06-30更新 | 398次组卷
共计 平均难度:一般