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Fe2＋。為確定加入H2O2的量，需先用K2Cr2O7標準溶液滴定濾液中的Fe2＋，離子方程式如下：

Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O

①在向滴定管中注入K2Cr2O7標準溶液前，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標準溶液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，下列實驗條件控制正確的是________(填序號)。

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Fe3＋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(Fe2＋)＝6n(Cr2O)，c(Fe2＋)＝＝＝ mol·L－1。③加入過量的H2O2，可以使Fe2＋充分被氧化；緩慢滴加H2O2并攪拌，可以使反應更充分；加熱會使H2O2發(fā)生分解；加入氨水會使Fe2＋轉(zhuǎn)化為沉淀。故答案為AB。(3)因為堿性溶液中Fe3＋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�、��、跘B

(3)Fe(OH)3(或氫氧化鐵)

點撥：知識：滴定管的使用、酸堿中和滴定、H2O2的性質(zhì)。能力：常見實驗儀器的應用能力、關(guān)系式法計算能力、推理能力。試題難度：中等。