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高純超微細草酸亞鐵可用于合成新型鋰電池電極材料,工業(yè)上可利用提取鈦白粉的副產品綠礬(FeSO4·7H2O)通過下列反應制備:
FeSO4+2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+(NH4)2SO4
Fe(OH)2+H2C2O4=FeC2O4+2H2O
(1)綠礬中含有一定量的TiOSO4雜質。將綠礬溶于稀硫酸,加入鐵粉、攪拌、充分反應并保持一段時間,過濾,可得純凈的FeSO4溶液。在上述過程中,TiOSO4能與水反應轉化為H2TiO3沉淀,寫出該反應的化學方程式:   ;加入鐵粉的作用有   、   。
(2)由純凈的FeSO4溶液制取FeC2O4時,需在真空環(huán)境下進行,原因是   
FeC2O4生成后,為提高產品純度,還需調節(jié)溶液pH=2,若pH過低,則導致
FeC2O4的產率   (填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。
(3)將含有FeC2O4的混合液過濾,將產品先用水洗滌,再用無水乙醇清洗。無水乙醇的作用是   、   
(4)某研究小組欲從某化工殘渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3)出發(fā),先制備較純凈的FeSO4溶液,再合成FeC2O4。請補充完整由該化工殘渣制備較純凈的FeSO4溶液的實驗步驟(可選用的試劑:鐵粉、稀硫酸和NaOH溶液):向一定量該化工殘渣中加入足量的稀硫酸充分反應,過濾,   ,過濾,得到較純凈的FeSO4溶液。
(1)TiOSO4+2H2O=H2TiO3↓+H2SO4(2分)
防止Fe2+被氧化、調節(jié)溶液pH、除去雜質(合理答案均可)
(2)避免生成的Fe(OH)2等物質被氧化(合理答案均可)(2分)    偏低(2分)
(3)除去固體表面的雜質、使產品快速干燥、減少產品的損耗等(2分,每答對1點給1分)
(4)向濾液中滴加過量的NaOH溶液,過濾,充分洗滌固體,向固體中加入足量稀硫酸至固體完全溶解,再加入足量的鐵粉,充分攪拌后,(3分)

試題分析:(1)溶液中的亞鐵離子易被空氣中的氧氣氧化,所以加入鐵粉防止Fe2+被氧化;鐵粉與溶液中氫離子反應,促進TiO2+水解完全沉淀從而除去;(2)在制備過程中反應生成更易被氧化的Fe(OH)2,在無氧條件下是防止氧氣把其氧化為Fe(OH)3;實驗過程中若溶液酸性過強易生成酸式草酸亞鐵,導致產率偏低。(3)乙醇具有較強揮發(fā)性,沉淀已水洗,再用乙醇洗滌顯然是使產品快速干燥,防止在加熱或在空氣中緩慢干燥發(fā)生反應對產品的質量產生影響;(4)制備純凈的FeSO4溶液需要除去雜質,先加酸溶解過濾除去二氧化硅,再加過量堿除去鋁離子,再加硫酸、鐵粉等得到純凈的FeSO4溶液。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

除去下列物質中所含雜質(括號內為雜質),選用的試劑或分離方法正確的是(  )。
 
混合物
試劑
分離方法
A
Fe(碘)

加熱
B
二氧化碳(氯化氫)
飽和Na2CO3溶液
洗氣
C
乙酸乙酯(乙酸)
NaOH溶液
蒸餾
D
淀粉(氯化鈉)
蒸餾水
滲析
 

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列提純物質的方法正確的是
A.除去Mg粉中的Al粉:加入足量NaOH溶液后,過濾、洗滌
B.除去BaCO3固體中混有的BaSO4:加入過量鹽酸后,過濾、洗滌
C.除去CO中混有的CO2:用足量NaOH洗氣
D.除去Cu粉中混有的CuO:加適量稀硝酸后,過濾、洗滌

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

海水淡化的研究已經有很長時間的歷史了,通過海水淡化可以部分解決淡水緊缺的問題。下列可以實現海水淡化的實驗操作是
A.過濾B.蒸發(fā)C.蒸餾D.萃取

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:實驗題

易溶于水的三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于攝影和藍色印刷。以鐵屑為原料的制備流程如下:

請回答下列問題:
(1)鐵屑中常含硫元素,加稀硫酸時會產生有毒的H2S氣體,可用氫氧化鈉溶液吸收,下列吸收裝置正確的是       。

(2)制得的FeSO4溶液中需加入少量的H2SO4酸化,目的是                      。若要從溶液中得到綠礬FeSO4·7H2O,必須進行的實驗操作是          (按順序填寫)。
a.過濾洗滌      b.蒸發(fā)濃縮       c.冷卻結晶      d.灼燒      e.干燥
(3)該晶體鹽在110℃可完全失去結晶水,繼續(xù)升高溫度可發(fā)生分解反應。
①分解得到的氣體產物用如下裝置進行實驗

裝置檢查氣密性后,先通一段時間N2,其目的為                   。結束實驗時先熄滅酒精燈再通入N2至常溫,其目的為                           。實驗過程中觀察到B、F中澄清石灰水都變渾濁,E中有紅色固體生成,則氣體產物是           。
②分解得到的固體產物含有K2CO3、FeO、Fe,加水溶解、過濾、洗滌、干燥,得到含鐵樣品,F設計下列三種實驗方案對該樣品進行物質含量測定。
【甲】a g樣品溶液得固體b g
【乙】a g樣品量氣測得氣體體積Va mL
【丙】a g樣品250 mL溶液三次平均消耗0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液Vb mL你認為以上方案中   無法確定樣品的組成,理由是                                     。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

廢釩催化劑的主要成分是V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2和Fe2O3等,現欲利用以下工藝流程回收V2O5。

回答下列問題:
(1) VOSO4中,V元素的化合價為_______,①中產生的廢渣的主要成分是_________。
(2)配平④中反應的離子方程式:

(3)25℃時,取樣進行實驗分析,得到釩沉淀率和溶液pH之間的關系如下表:

試判斷在實際生產時,⑤中加入氨水調節(jié)溶液的最佳pH為______________。
(4)生產時,將②中的酸性萃余液循環(huán)用于①中的水浸。在整個工藝流程中,可循環(huán)利用的物質還有________________。
(5)成品V2O5可通過鋁熱反應來制取金屬釩,寫出該反應的化學方程式:______________________________________。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

只用一種試劑即可區(qū)別下列四種溶液:Na2SO4、MgCl2、Al2(SO4)3、(NH42SO4,該試劑是
A.稀H2SO4B.NaOH溶液C.BaCl2溶液D.Ba(OH)2溶液

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列有關離子的檢驗方法和判斷正確的是
A.向某溶液中加入Na2CO3溶液,若有白色沉淀生成,證明一定含有Ca2+
B.向某固體中加入稀鹽酸,產生了無色氣體,證明該固體一定含有CO32—
C.向某溶液中滴加KSCN溶液,若溶液出現紅色則說明原溶液中含Fe3+
D.向某溶液中先加稀硝酸,再加BaC12溶液,生成白色沉淀,證明一定含有SO42—

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

釩及化合物用途廣泛。工業(yè)上常用含少量Al2O3的釩鐵礦(FeO×V2O5)堿熔法提取V2O5。簡要流程如下:

已知:①焙燒時可發(fā)生反應:V2O5 + Al2O3+2Na2CO32NaVO3 +2NaAlO2 +2CO2­
②常溫下物質的溶解度:NaVO3~21.2 g /100g水;HVO3~0.008 g /100g水
(1)“浸出渣B”的主要成分是            。(寫化學式)
(2)生產中,不直接用H2SO4浸泡“燒渣A”獲取HVO3的原因是                     
(3)“操作①”包括       、洗滌。如果不洗滌,則產品中可能含有的金屬陽離子是     、     。下列裝置(部分夾持儀器省去)可用在實驗室進行“操作②”的是      。(填序號)
                               
A                  B                 C                     D
(4)NaVO3用于原油的脫硫技術,由V2O5溶于NaOH溶液中制取,反應的離子方程式為                                                                   

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