Question

磷酸鐵(FePO4·2H2O，難溶于水的米白色固體)可用于生產(chǎn)藥物、食品添加劑和鋰離子電池的正極材料。實(shí)驗(yàn)室可通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)制備磷酸鐵。

(1)稱(chēng)取一定量已除去油污的廢鐵屑，加入稍過(guò)量的稀硫酸，加熱、攪拌，反應(yīng)一段時(shí)間后過(guò)濾。反應(yīng)加熱的目的是________________________。

(2)向?yàn)V液中加入一定量H2O2氧化Fe2＋。為確定加入H2O2的量，需先用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定濾液中的Fe2＋，離子方程式如下：

Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O

①在向滴定管中注入K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液前，滴定管需要檢漏、________和________。

②若滴定x mL濾液中的Fe2＋，消耗a mol·L－1K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液b mL，則濾液中c(Fe2＋)＝________mol·L－1。

③為使濾液中的Fe2＋完全被H2O2氧化，下列實(shí)驗(yàn)條件控制正確的是________(填序號(hào))。

A．加入適當(dāng)過(guò)量的H2O2溶液

B．緩慢滴加H2O2溶液并攪拌

C．加熱，使反應(yīng)在較高溫度下進(jìn)行

D．用氨水調(diào)節(jié)溶液pH＝7

(3)將一定量的Na2HPO4溶液(溶液顯堿性)加入到含有Fe3＋的溶液中，攪拌、過(guò)濾、洗滌、干燥得到FePO4·2H2O。若反應(yīng)得到的FePO4·2H2O固體呈棕黃色，則磷酸鐵中混有的雜質(zhì)可能為_(kāi)_______。

Answer 1

解析：(1)溫度越高反應(yīng)速率越快，因此加熱可以加快反應(yīng)的速率。(2)①滴定管要先用蒸餾水洗滌，再用待裝液體潤(rùn)洗。②根據(jù)題給離子方程式可知，n(Fe2＋)＝6n(Cr2O)，c(Fe2＋)＝＝＝ mol·L－1。③加入過(guò)量的H2O2，可以使Fe2＋充分被氧化；緩慢滴加H2O2并攪拌，可以使反應(yīng)更充分；加熱會(huì)使H2O2發(fā)生分解；加入氨水會(huì)使Fe2＋轉(zhuǎn)化為沉淀。故答案為AB。(3)因?yàn)閴A性溶液中Fe3＋反應(yīng)生成紅褐色的Fe(OH)3沉淀，從而使得到的FePO4·2H2O固體呈棕黃色。

答案：(1)加快鐵與稀硫酸反應(yīng)速率

(2)①用蒸餾水洗凈　用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗2～3次�、�　③AB

(3)Fe(OH)3(或氫氧化鐵)

點(diǎn)撥：知識(shí)：滴定管的使用、酸堿中和滴定、H2O2的性質(zhì)。能力：常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)儀器的應(yīng)用能力、關(guān)系式法計(jì)算能力、推理能力。試題難度：中等。