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磷酸二氢铵(NH4H2PO4)和草酸亚铁晶体(FeC2O4⋅xH2O)可用于制备电池正极材料。
Ⅰ.某研究小组用磷酸吸收氨气制NH4H2PO4,装置如图1所示(夹持和搅拌装置已省略):

(1)实验过程中,当出现倒吸现象时,
关闭K1,打开K2
关闭K1,打开K2
(填写对K1、K2的实验操作,下同),当上述现象消失后,
关闭K2,打开K1
关闭K2,打开K1
,继续通入氨气。
(2)常温下,磷酸盐溶液中含磷物种的物质的量分数与pH的关系如图2所示,据图示分析,若本实验不选用pH传感器,还可选用
甲基橙
甲基橙
作指示剂,当溶液颜色发生相应变化时,停止通NH3,即可制得NH4H2PO4溶液。若此时继续向溶液中通入少量氨气,发生反应的离子方程式为
NH3+H2
PO
-
4
=
HPO
2
-
4
+
NH
+
4
NH3+H2
PO
-
4
=
HPO
2
-
4
+
NH
+
4


Ⅱ.利用草酸制备草酸亚铁晶体(FeC2O4⋅xH2O)的流程如图所示:

已知:ⅰ.pH>4时,Fe2+易被氧气氧化;
ⅱ.几种物质的溶解度(g/100H2O)如表:
FeSO4⋅7H2O (NH42SO4 FeSO4⋅(NH42SO4⋅6H2O
20℃ 48 75 37
60℃ 101 88 38
(3)第一次加稀硫酸调溶液pH至1~2的目的是
抑制Fe2+
NH
+
4
的水解,防止Fe2+被氧化
抑制Fe2+
NH
+
4
的水解,防止Fe2+被氧化

(4)操作a是
蒸发浓缩
蒸发浓缩
趁热过滤
趁热过滤
,洗涤干燥(填操作)。
(5)测定草酸亚铁晶体(化学式:FeC2O4⋅2H2O)纯度。准确称取wg样品于锥形瓶,加入适量的稀硫酸,用cmol⋅L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液bmL。滴定反应:FeC2O4+
M
n
O
-
4
+H+→Fe3++CO2+Mn2++H2O(未配平)该样品纯度为
30
bc
w
%
30
bc
w
%
。若滴定管没有用待装液润洗,测得结果
偏高
偏高
(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

【答案】关闭K1,打开K2;关闭K2,打开K1;甲基橙;NH3+H2
PO
-
4
=
HPO
2
-
4
+
NH
+
4
;抑制Fe2+
NH
+
4
的水解,防止Fe2+被氧化;蒸发浓缩;趁热过滤;
30
bc
w
%;偏高
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:22引用:1难度:0.6
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  • 1.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图:

    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验Fe3+已经除尽的试剂是
     
    ;当pH=5时,溶液中c(Al3+)=
     
    mol•L-1(已知常温下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    (5)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
    (用含a、b的表达式表示).

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:114引用:4难度:0.5
  • 2.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下:

    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验
    Fe3+已经除尽的试剂是
     

    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是
     

    (5)煅烧A的反应方程式是
     

    (6)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
    (用含a、b的表达式表示).

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:5引用:1难度:0.5
  • 3.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下:

    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,常温下,当pH=5时,溶液中c(Al3+)=
     
    mol•L-1(已知常温下Ksp[Al(OH)3]═2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:12引用:1难度:0.5
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