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CoxFe3-xO4磁粉是一种比较好的高矫顽力磁粉.工业上以FeSO4为原料制备CoxFe3-xO4的主要步骤如下:FeSO4①FeOOH晶种②FeOOH③Fe2O3④Fe3O4CoSO4溶液⑤(1)步骤①是在FeSO4溶液中加入NaOH溶液,在40℃下搅
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CoxFe3-xO4磁粉是一种比较好的高矫顽力磁粉.工业上以FeSO4为原料制备CoxFe3-xO4的主要步骤如下:
FeSO4
FeOOH晶种
FeOOH
Fe2O3
Fe3O4
(1)步骤①是在FeSO4溶液中加入NaOH溶液,在40℃下搅拌生成FeOOH晶种.生成晶种的化学方程式为___;
(2)步骤③将FeOOH固体在200~300℃下加热脱水,生成红色Fe2O3.实验室完成该操作需要下列仪器中的___(填字母).
a.蒸发皿 b.烧杯 c.坩埚 d.泥三角 e.酒精灯
(3)步骤④通入H2,加热至300~400℃,生成Fe3O4.通入H2前要向加热炉中通入N2,其作用为___.
(4)步骤⑤加入CoSO4溶液,所得粗产品经过滤、洗涤、干燥即得成品.检验粗产品洗涤干净的实验操作和现象是___.
(5)某研究小组欲用锂离子电池正极废料(含LiCoO2、铝箔、铁的氧化物)制备CoSO4•7H2O晶体.下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算).
请完成下列实验步骤(可选用的试剂:H2O2、稀硝酸、稀硫酸、NaOH溶液).
①用N-甲基吡咯烷酮在120℃下浸洗正极废料,使LiCoO2与铝箔分离,得到LiCoO2粗品并回收铝.
②用稀硫酸溶解LiCoO2,并加入过量H2O2.
③向所得粗品CoSO4溶液中加入NaOH溶液,调节pH约为5,过滤.
④向③所得滤液中加入NaOH溶液,调节pH至___,过滤,___.
⑤将Co(OH)2沉淀溶于稀硫酸中,蒸发浓缩、降温结晶,得到CoSO4•7H2O晶体.
FeSO4
① |
② |
③ |
④ |
CoSO4溶液 |
⑤ |
(1)步骤①是在FeSO4溶液中加入NaOH溶液,在40℃下搅拌生成FeOOH晶种.生成晶种的化学方程式为___;
(2)步骤③将FeOOH固体在200~300℃下加热脱水,生成红色Fe2O3.实验室完成该操作需要下列仪器中的___(填字母).
a.蒸发皿 b.烧杯 c.坩埚 d.泥三角 e.酒精灯
(3)步骤④通入H2,加热至300~400℃,生成Fe3O4.通入H2前要向加热炉中通入N2,其作用为___.
(4)步骤⑤加入CoSO4溶液,所得粗产品经过滤、洗涤、干燥即得成品.检验粗产品洗涤干净的实验操作和现象是___.
(5)某研究小组欲用锂离子电池正极废料(含LiCoO2、铝箔、铁的氧化物)制备CoSO4•7H2O晶体.下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算).
金属离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 |
Co2+ | 6.9 | 9.4 |
①用N-甲基吡咯烷酮在120℃下浸洗正极废料,使LiCoO2与铝箔分离,得到LiCoO2粗品并回收铝.
②用稀硫酸溶解LiCoO2,并加入过量H2O2.
③向所得粗品CoSO4溶液中加入NaOH溶液,调节pH约为5,过滤.
④向③所得滤液中加入NaOH溶液,调节pH至___,过滤,___.
⑤将Co(OH)2沉淀溶于稀硫酸中,蒸发浓缩、降温结晶,得到CoSO4•7H2O晶体.
▼优质解答
答案和解析
(1)由题目信息,二价Fe被氧化为三价Fe,可知该反应的反应物为FeSO4、NaOH和O2,产物为FeOOH,同时生成Na2SO4,配平书写方程式为:4FeSO4+8NaOH+O2 40℃ . 4FeOOH+4Na2SO4+2H2O,故答案为:4FeSO4+8NaOH+O2 40...
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