【題目】近年來,FePO4作為制備鋰離子電池正極材料LiFePO4的重要原料而成為研究熱點(diǎn)。一種以FeCl3H3PO4、氨水為主要原料制備FePO4的流程如下圖。

已知:H3PO4是弱電解質(zhì)

(1)FeCl3溶液與H3PO4溶液按混合,沒有明顯現(xiàn)象,逐漸滴加氨水至pH = 1.5左右,生成FePO4·2H2O沉淀。

①操作a______。

②生成FePO4·2H2O的離子方程式是______。

③控制氨水用量,避免因pH偏高而產(chǎn)生______雜質(zhì)。

(2)測(cè)定產(chǎn)物樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),主要步驟如下:

i.取a g樣品,加入過量鹽酸充分溶解,再滴加SnCl2(還原劑)至溶液呈淺黃色;

ii.加入TiCl3,恰好將i中殘余的少量Fe3+還原為Fe2+;

iii.用c mol·L–1 K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Fe2+,消耗v mLK2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液。

①將步驟iii的離子方程式補(bǔ)充完整:

____+____Fe2++___=____Cr3++____Fe3++____;

②產(chǎn)物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____。

【答案】過濾 Fe3++H3PO4+3NH3H2OFePO42H2O↓+3+H2O Fe(OH)3 1 6 14H+ 2 6 7H2O

【解析】

FeCl3H3PO4的混合溶液中加入氨水并水浴加熱,由于H3PO4為弱電解質(zhì),在水中電離程度較小導(dǎo)致磷酸鐵的產(chǎn)率不高,向溶液中加入氨水,氨水可以和磷酸反應(yīng)生成磷酸根,同時(shí)水浴加熱加快反應(yīng)速率,使磷酸鐵的產(chǎn)率升高,據(jù)此分析。

(1)①將制得的懸濁液通過過濾的方式將固體和液體分開,得到FePO4·2H2O固體,故答案為:過濾;

②生成磷酸鐵的離子方程式為Fe3++H3PO4+3NH3·H2OFePO4·2H2O↓+3+H2O;

③在滴加氨水的過程中需要控制溶液pH,因氨水呈堿性,氨水中的一水合氨電離出的氫氧根可以與溶液中的Fe3+反應(yīng)生成沉淀,因此需要控制溶液pH,以保證溶液中的Fe3+全部轉(zhuǎn)化為磷酸鐵,故答案為Fe(OH)3;

(2)①利用化合價(jià)升降法配平化學(xué)方程式;根據(jù)題目中所給出的反應(yīng)物與生成物可知,生成物中存在鐵離子和鉻離子,因此反應(yīng)應(yīng)該在酸性環(huán)境下進(jìn)行,反應(yīng)前溶液中含有大量的H+,故方程式中反應(yīng)前有H+參加反應(yīng),反應(yīng)后生成水;反應(yīng)前后中的Cr元素的化合價(jià)從+6下降到+3,Fe元素的化合價(jià)從+2上升到+3,根據(jù)反應(yīng)前后得失電子守恒計(jì)算,正確配平的離子方程式為+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;

②根據(jù)上題的化學(xué)方程式,Fe2+的物質(zhì)的量關(guān)系為1:6,說明每消耗1mol需要消耗Fe2+ 6mol,因此,消耗濃度為c的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液v mL,則溶液中含有6cv×10-3molFe2+,故原樣品中含有6cv×10-3molFe,原樣品中Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】三氧化鉬()是石油工業(yè)中常用的催化劑,也是搪瓷釉藥的顏料,該物質(zhì)常使用輝鉬礦(主要成分為)通過一定條件來制備。回答下列相關(guān)問題:

⑴已知:

________(用含、的代數(shù)式表示)。

⑵若在恒溫恒容條件下,僅發(fā)生反應(yīng)。

下列說法正確的是________(填字母)。

a.氣體的密度不變,則反應(yīng)一定達(dá)到了平衡狀態(tài)

b.氣體的相對(duì)分子質(zhì)量不變,反應(yīng)不一定處于平衡狀態(tài)

c.增加的量,平衡正向移動(dòng)

達(dá)到平衡時(shí)的濃度為1.4 mol·L1,充入一定量的,反應(yīng)再次達(dá)到平衡,濃度________(”“”) 1.4 mol·L1。

⑶在恒容密閉容器中充入,若僅發(fā)生反應(yīng):后反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)容器壓強(qiáng)為起始時(shí)的80%,則內(nèi),的反應(yīng)速率為________

⑷在恒容密閉容器中,加入足量的,僅發(fā)生反應(yīng): 。測(cè)得氧氣的平衡轉(zhuǎn)化率與起始?jí)簭?qiáng)、溫度的關(guān)系如圖所示:

________(”“”)0;比較、、的大小:________。

若初始時(shí)通入,,則點(diǎn)平衡常數(shù)________(用氣體平衡分壓代替氣體平衡濃度計(jì)算,分壓總壓氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),寫出計(jì)算式即可)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在容積不變的密閉容器中存在如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0。在其他條件一定,只改變某一條件時(shí),下列分析不正確的是

A. 表示的是t1時(shí)刻增大壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響

B. 表示的是t1時(shí)刻加入催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響

C. 表示的是溫度對(duì)平衡的影響,且甲的溫度小于乙的溫度

D. 表示的是催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響,乙使用了催化劑

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(1)珊瑚礁是珊瑚蟲吸收海水中的鈣和二氧化碳,然后分泌出石灰石,經(jīng)過以后的壓實(shí)、石化形成的礁石。珊瑚礁的主要成分是________(填化學(xué)式),近年來珊瑚礁受海水侵蝕,退化嚴(yán)重,請(qǐng)寫出海水侵蝕珊瑚礁的化學(xué)方程式:_____________________。

(2)下圖為一定量飽和Ca(OH)2溶液中通入CO2氣體后,產(chǎn)生CaCO3白色沉淀的質(zhì)量與通入的CO2體積之間的關(guān)系曲線。請(qǐng)回答:

OA段曲線所表示的化學(xué)反應(yīng)方程式:_____________A點(diǎn)處已參加反應(yīng)的CO2Ca(OH)2的物質(zhì)的量之比為________。

B處溶液中存在的濃度較大的兩種離子是________________(填離子符號(hào)),將B處生成的溶液煮沸,可見到的現(xiàn)象是_______________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知下列十種物質(zhì):①H2O,CuNO,Fe2O3⑤稀硫酸,⑥氫氧化鋇,⑦飽和FeCl3溶液,⑧氨水,⑨稀硝酸,⑩硫酸鋁。根據(jù)上述提供的物質(zhì),回答下列問題:

1)屬于純凈物的是__________(填序號(hào)),屬于電解質(zhì)的是__________(填序號(hào))。

2)上述物質(zhì)間發(fā)生的某反應(yīng)的離子方程式為H++OH===H2O,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________________

3)實(shí)驗(yàn)室制備少量Fe(OH)3膠體所用的物質(zhì)有__________(填序號(hào)),反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________

4)實(shí)驗(yàn)室配制245 mL 0.5 mol/L的硫酸鋁溶液,從配制好的溶液中取出100 mL,其中含有的的數(shù)目為_______(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列解釋事實(shí)的方程式不正確的是

A.FeCl3溶液制作銅質(zhì)印刷線路板:2Fe3++ Cu = Cu2++ 2Fe2+

B.Al片溶于NaOH溶液中產(chǎn)生氣體:2Al + 2OH-=2+ H2

C.用難溶的MnS除去MnCl2溶液中含有的Pb2+MnS(s) + Pb2+(aq) =PbS (s) + Mn2+(aq)

D.向銀氨溶液中滴加乙醛后水浴加熱,出現(xiàn)銀鏡:CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室需要制備純凈的氯化鉀,F(xiàn)含有少量K2SO4的氯化鉀樣品,按照如圖所示的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行提純。

(1)檢驗(yàn)加入BaCl2溶液后是否沉淀完全的操作為____________________________。

(2)若用硝酸鋇來代替氯化鋇,請(qǐng)判斷是否可行,并說明理由:_____________________。

(3)某同學(xué)認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)方案中加適量氯化鋇溶液不容易控制,應(yīng)加入過量氯化鋇溶液,他的思路如下:

請(qǐng)寫出①②③④⑤溶質(zhì)或沉淀的化學(xué)式:______________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】研究金屬鈉的性質(zhì),實(shí)驗(yàn)如下:

實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)方案

液體a

現(xiàn)象

蒸餾水

I.鈉浮在水面,劇烈反應(yīng),有少量白霧

0.1 mol·L-1鹽酸

II.鈉浮在液面,反應(yīng)比Ⅰ劇烈,有白霧產(chǎn)生

濃鹽酸

III.鈉浮在液面,反應(yīng)比Ⅰ緩慢,產(chǎn)生大量白霧,燒杯底部有白色固體

下列說法不正確的是

A.II中反應(yīng)的離子方程式為2Na + 2H+ === 2Na+ + H2

B.對(duì)比I、II、III可知,隨著c(H+) 增大,反應(yīng)的劇烈程度增大

C.實(shí)驗(yàn)I、II、III均有白霧產(chǎn)生,說明Na與水或酸反應(yīng)均放出大量熱

D.推測(cè)III中濃鹽酸的c(Cl-)以及生成的NaCl固體對(duì)反應(yīng)劇烈程度有影響

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列實(shí)驗(yàn)方案中,不能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>

A

B

C

D

驗(yàn)證不同催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

驗(yàn)證石蠟油分解的產(chǎn)物中含有與烷烴性質(zhì)不同的烴

除去乙烯、甲烷混合氣中的乙烯

比較Cl2、I2的氧化性

A. A B. B C. C D. D

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案