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Fe/Fe3O4磁性材料在很多領(lǐng)域具有應(yīng)用前景,其制備過(guò)程如下(各步均在N2氛圍中進(jìn)行):
①稱(chēng)取9.95gFeCl2?4H2O(Mr═199),配成50mL溶液,轉(zhuǎn)移至恒壓滴液漏斗中。
②向三頸燒瓶中加入100mL14mol?L-1KOH溶液。
③持續(xù)磁力攪拌,將FeCl2溶液以2mL?min-1的速度全部滴入三頸燒瓶中,100℃下回流3h。
④冷卻后過(guò)濾,依次用熱水和乙醇洗滌所得黑色沉淀,在40℃干燥。
⑤管式爐內(nèi)焙燒2h,得產(chǎn)品3.24g。
部分裝置如圖:
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回答下列問(wèn)題:
(1)儀器a的名稱(chēng)是
(球形)冷凝管
(球形)冷凝管
;使用恒壓滴液漏斗的原因是
保持氣壓平衡,使液體順利流下
保持氣壓平衡,使液體順利流下
。
(2)實(shí)驗(yàn)室制取N2有多種方法,請(qǐng)根據(jù)元素化合物知識(shí)和氧化還原反應(yīng)相關(guān)理論,結(jié)合以下供選試劑和裝置,選出一種可行的方法,化學(xué)方程式為
2NH3+3CuO
3Cu+N2+3H2O (或NH4Cl+NaNO2
NaCl+2H2O+N2↑ )
2NH3+3CuO
3Cu+N2+3H2O (或NH4Cl+NaNO2
NaCl+2H2O+N2↑ )
,對(duì)應(yīng)的裝置為
A(或B)
A(或B)
(填標(biāo)號(hào))。
可供選擇的試劑:CuO(s)、NH3(g)、Cl2(g)、O2(g)、飽和NaNO2(aq)、飽和NH4Cl(aq)可供選擇的發(fā)生裝置(凈化裝置略去):
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(3)三頸燒瓶中反應(yīng)生成了Fe和Fe3O4,離子方程式為
4Fe2++8OH-=Fe↓+Fe3O4↓+4H2O
4Fe2++8OH-=Fe↓+Fe3O4↓+4H2O
。
(4)為保證產(chǎn)品性能,需使其粒徑適中、結(jié)晶度良好,可采取的措施有
AD
AD
。
A.采用適宜的滴液速度
B.用鹽酸代替KOH溶液,抑制Fe2+水解
C.在空氣氛圍中制備
D.選擇適宜的焙燒溫度
(5)步驟④中判斷沉淀是否已經(jīng)用水洗滌干凈,應(yīng)選擇的試劑為
稀硝酸、硝酸銀溶液
稀硝酸、硝酸銀溶液

(6)該實(shí)驗(yàn)所得磁性材料的產(chǎn)率為
90.0%
90.0%
(保留3位有效數(shù)字)。

【答案】(球形)冷凝管;保持氣壓平衡,使液體順利流下;2NH3+3CuO
3Cu+N2+3H2O (或NH4Cl+NaNO2
NaCl+2H2O+N2↑ );A(或B);4Fe2++8OH-=Fe↓+Fe3O4↓+4H2O;AD;稀硝酸、硝酸銀溶液;90.0%
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:29引用:1難度:0.5
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  • 1.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過(guò)如下簡(jiǎn)化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3形式存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO43+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應(yīng),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
    (1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
     
    。
    (2)檢驗(yàn)第II步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇
     
    (填字母編號(hào))。
    A.KMnO4溶液    B.K3[Fe(CN)6]溶液    C.KSCN溶液
    (3)第III步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,消耗FeCO3的離子方程式為
     
    ;然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5.2,此時(shí)Fe2+不沉淀,濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是
     

    (4)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,F(xiàn)eS2中S元素的化合價(jià)為
     
    。該納米材料可用于制造高容量鋰電池,電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4Li+FeS2=Fe+2Li2S,正極反應(yīng)式是
     

    (5)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質(zhì)浸出消耗掉的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)。按上述流程,第III步應(yīng)加入FeCO3
     
    kg。

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OH
    H
    2
    S
    O
    4
    135
    CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。
    實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖:
    實(shí)驗(yàn)步驟:
    Ⅰ.在三頸燒瓶中,加入0.16mol正丁醇、濃硫酸和沸石,按圖連接裝置。先在分水器內(nèi)預(yù)先加水至支管處,小心開(kāi)啟旋塞放出XmL。然后小火加熱保持反應(yīng)物微沸,回流分水。
    Ⅱ.反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中混合,充分搖振靜置分層后棄去水層,粗產(chǎn)物依次用等體積5%NaOH溶液、蒸餾水和飽和CaCl2溶液洗滌,然后用1g無(wú)水氯化鈣干燥。過(guò)濾后的產(chǎn)物加入25mL蒸餾瓶中,蒸餾收集到9.1g產(chǎn)品。
    請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
    (1)儀器B的名稱(chēng)為
     
    。
    (2)分水器使用前
     
    (填“需要”或“不需要”)檢漏,步驟Ⅰ中的X的范圍為
     
    (填序號(hào))。
    A.0~1
    B.1~2
    C.2~3
    (3)已知正丁醚難溶于水,正丁醇微溶于水,易溶于醚,分水器在本實(shí)驗(yàn)中的可能作用是
     
    (填序號(hào))。
    A.移走生成物水,同時(shí)讓正丁醇、正丁醚回到反應(yīng)瓶,提高正丁醇的轉(zhuǎn)化率
    B.冷凝回流正丁醇、正丁醚和水
    C.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中分水器內(nèi)會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象,當(dāng)分水器全部被水充滿(mǎn)時(shí),停止反應(yīng)
    (4)簡(jiǎn)述步驟Ⅱ中反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中的混合方法:
     
    。
    (5)本實(shí)驗(yàn)粗產(chǎn)物依次用水洗滌是為了除去殘留的NaOH,用飽和CaCl2溶液洗滌是除去殘留的正丁醇,能不能省去水洗步驟而直接用飽和CaCl2溶液洗滌?
     
    (填“能”或“不能”),理由是
     

    (6)最后收集到正丁醚的產(chǎn)率為
     
    %(保留兩位小數(shù))。

    發(fā)布:2024/12/24 8:0:2組卷:3引用:1難度:0.5
  • 3.四溴化鈦(TiBr4)可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應(yīng)的催化劑,常溫下為橙黃色固體,熔點(diǎn):38.3℃,沸點(diǎn)233.5℃,具有潮解性且易發(fā)生水解。實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2+C+2Br2 
    高溫
    TiBr4+CO2來(lái)制備TiBr4,裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。?br />菁優(yōu)網(wǎng)

    發(fā)布:2024/12/22 11:0:4組卷:47引用:4難度:0.5
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