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题型:解答题-实验探究题 难度:0.4 引用次数:51 题号:21664512
国庆期间,思源同学参观了2023上海新能源车展,他了解到目前新能源电车大部分使用的都是磷酸铁锂电池,草酸亚铁晶体(,难溶于水)是制备磷酸铁锂正极材料所需的主要原材料。思源同学想在实验室里利用废铁屑制备草酸亚铁晶体()并测定产品的纯度。请帮助他一起完成探究!
Ⅰ.草酸亚铁晶体()的制备:
(1)实验前的准备——药品的选择与处理
为了防止制备的硫酸亚铁溶液变质,制备过程中应采取的措施是______
(2)实验过程中——操作与观察
思源同学选取了如图所示装置,在实验过程中,往装置中不断通入,其目的有:____________(结合实验装置回答,至少答出两点)。

(3)反应结束后——产物的分离与后处理
反应完全后,用蒸馏水和无水乙醇多次洗涤,进行固液分离,在60℃下干燥12h,得到淡黄色的草酸亚铁晶体产品。
①检验草酸亚铁晶体洗涤干净的方法是______
②写出制备草酸亚铁晶体的离子方程式:______
Ⅱ.产品纯度的测定:
思源同学对比发现自己制得的草酸亚铁晶体在外观上和商品出售的高纯度草酸亚铁晶体略有不同,他猜测这是由于产物中含有杂质所致,于是接着设计实验来测定所得产物中的质量分数。
实验过程:
①将准确称量的ag草酸亚铁晶体样品置于250锥形瓶内,加入适量2溶解,加热至70℃左右,用浓度为0.2000的高锰酸钾标准溶液滴定至终点,重复3次,平均消耗高锰酸钾溶液b;(已知:)
②向上述滴定混合液中加入适量的粉和过量的2溶液,煮沸(不含),继续用0.2000的高锰酸钾标准溶液滴定至终点,平均消耗高锰酸钾溶液c
(4)步骤②中加入锌粉的目的是______
(5)步骤②中检验溶液不含的操作:取一滴煮沸后的溶液滴入装有______(填化学式)溶液的试管中,若______,则说明溶液不含
(6)样品中的质量分数为______%(用含a、b、c的式子表示)。

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CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) ΔH2=-20 kJ·mol-1
CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) ΔH3=-121 kJ·mol-1
则4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=_________ kJ·mol-1
(2)在一定温度的条件下,进一步提高HCl的转化率的方法是______________。(写出2种)
II.工业废水中的氨氮(以形式存在),可通过微生物法或氧化法处理为,使水中氨氮达到国家规定的排放标准。
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①NaClO氧化的离子方程式为_______
②一定pH下,NaClO的投加量对污水中氨氮去除率的影响如图所示。当时,总氮的去除率随的增大不升反降的可能原因是__________
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(平均价态=,如Fe3O4中铁元素平均价态为)。实验步骤如图所示:

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①2Mn3++C2O42=2Mn2++2CO2↑;Mn4++C2O42=Mn2++2CO2
②2MnO4+5C2O42+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
③14Mn2++2ClO4+28PO43+16H+=14Mn(PO4)23+Cl2↑+8H2O
(1)LiaMnbOc中锂显+1价,氧显-2价,则锰元素的平均价态为_______(用含a、b、c代数式表示)。
(2)判断步骤②滴定达到终点时的判断依据是________。步骤②滴定速度不能过快,否则在酸性的热溶液中高锰酸钾会转化为二氧化锰及氧气,该反应的离子方程式为__________
(3)已知V1=22.00,V2=16.40,根据以上实验数据计算该锰酸锂试样中锰的平均价态(写出计算过程,结果保留2位小数)。_______________
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Ⅰ.观察法:通过对溶液进行观察,即可排除X离子的存在;
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