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
CoSO4溶液
CoxFe3-xO4
(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②将晶种移到放有FeSO4溶液和铁皮的生长槽中,升温到60℃,吹入空气,待晶种长大到一定尺寸后,过滤、水洗、干燥,得FeOOH粉末.生长槽中放入铁皮的目的是
 
,吹入空气的作用为
 

(3)步骤③将FeOOH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
(4)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
 

(5)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
 

(6)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+1.13.2
Fe2+5.88.8
Co2+6.99.4
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.
 

③向所得粗品CoSO4溶液中加入NaOH溶液,调节pH约为5,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.
Fe2O3俗称氧化铁红,常用作油漆着色剂.工业以煤矸石(主要成分:SiO2 49.5%;Fe2O3 20.6%;Al2O318.9%,以及MgO、FeO等其他杂质)制备并研究氧化铁红的应用.
(一)制备氧化铁红
(1)预处理:将煤矸石粉碎,在350℃下焙烧2小时.
(2)加酸溶解:将预处理后的煤矸石溶于质量分数为15%过量的硫酸溶液中,过滤.在滤液中加入的H2O2
(3)调节pH:在上述滤液中加1mol/LNaOH溶液调节溶液的pH,再过滤,得到滤渣.
(4)产品处理:将滤渣进行水洗、烘干、煅烧、研磨、过筛得产品.
已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表
沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2
开始沉淀1.33.37.510.3
完全沉淀2.85.29.712.2
请回答下列问题:
(1)预处理时,将煤矸石焙烧2小时的目的是
 

(2)酸浸操作中,过量H2SO4的作用是
 
.在实验室中进行该操作时,用到玻璃仪器有
 
 

(3)用NaOH溶液调节pH的最佳范围是
 
.若从第二次过滤的滤液中获取较纯净的硫酸镁晶体,应补充的操作是
 
、洗涤后,干燥即得.
(4)产品处理时,对滤渣水洗的操作是
 

(二)分析与讨论:

(5)产品处理时,煅烧温度对产品的纯度有很大影响.已知温度对产物纯度的影响如图1所示,则煅烧时温度最好控制在
 
℃.
(6)吸油量是反映氧化铁红表面性质的重要指标.吸油量大,说明氧化铁红表面积较大,则用在油漆中会造成油漆假稠,影响质量.不同浓度的两种碱溶液对产物吸油量影响如图2所示,则上述生产中在调节溶液pH时,选用NaOH溶液而不选用氨水的原因是
 
 0  128884  128892  128898  128902  128908  128910  128914  128920  128922  128928  128934  128938  128940  128944  128950  128952  128958  128962  128964  128968  128970  128974  128976  128978  128979  128980  128982  128983  128984  128986  128988  128992  128994  128998  129000  129004  129010  129012  129018  129022  129024  129028  129034  129040  129042  129048  129052  129054  129060  129064  129070  129078  203614 

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