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。

實驗室可通過下列實驗制備磷酸鐵。

(1)稱取一定量已除去油污的廢鐵屑，加入稍過量的稀硫酸，加熱、攪拌，反應一段時間后過濾。反應加熱的目的是_______________________。

(2)向濾液中加入一定量H₂O₂氧化Fe^2＋。為確定加入H₂O₂的量，需先用K₂Cr₂O₇標準溶液滴定濾液中的Fe^2＋，離子方程式如下：

Cr₂O＋6Fe^2＋＋14H^＋===2Cr^3＋＋6Fe^3＋＋7H₂O

①在向滴定管中注入K₂Cr₂O₇標準溶液前，滴定管需要檢漏、________________________________和__________________________。

②若滴定x mL濾液中的Fe^2＋，消耗a mol·L^－1 K₂Cr₂O₇標準溶液b mL，則濾液中c(Fe^2＋)＝________ mol·L^－1。

③為使濾液中的Fe^2＋完全被H₂O₂氧化，下列實驗條件控制正確的是________(填選項字母)。

A．加入適當過量的H₂O₂溶液

B．緩慢滴加H₂O₂溶液并攪拌

C．加熱，使反應在較高溫度下進行

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Fe^3＋的溶液中，攪拌、過濾、洗滌、干燥得到FePO₄·2H₂O。若反應得到的FePO₄·2H₂O固體呈棕黃色，則磷酸鐵中混有的雜質(zhì)可能為________。

Answer 1

解析　(1)溫度越高反應速率越快，因此加熱可以加快反應的速率。(2)①滴定管要先用蒸餾水洗滌，再用待裝液體潤洗。②根據(jù)題給離子方程式可知，n(Fe^2＋)＝6n(Cr₂O)，c(Fe^2＋)＝＝＝ mol·L^－1。③加入過量的H₂O₂，可以使Fe^2＋充分氧化；緩慢滴加H₂O₂并攪拌，可以使反應更充分；加熱會使H₂O₂發(fā)生分解；加入氨水會使Cu^2＋轉化為沉淀。故答案為AB。(3)因為堿性溶液中Fe^3＋反應生成紅褐色的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速率

(2)①用蒸餾水洗凈　用K₂Cr₂O₇標準溶液潤洗2～3次

②�、跘B

(3)Fe(OH)₃(或氫氧化鐵)