(2014•江苏)磷酸铁(FePO4•2H2O难溶于水的米白色固体)可用于生产药物、食品添加剂和锂离子电池的正极材料.实

(2014•江苏)磷酸铁(FePO4•2H2O难溶于水的米白色固体)可用于生产药物、食品添加剂和锂离子电池的正极材料.实验室可通过下列实验制备磷酸铁.
(1)称取一定量已除去油污的废铁屑,加入稍过量的稀硫酸,加热、搅拌,反应一段时间后过滤,反应加热的目的是______.
(2)向滤液中加入一定量H2O2氧化Fe2+,为确定加入H2O2的量,需先用K2Cr2O7标准溶液滴定滤液中的Fe2+,离子方程式如下:Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O.
①在向滴定管中注入K2Cr2O7标准溶液前,滴定管需要检漏、______和______.
②若滴定x mL滤液中的Fe2+,消耗a mol•L-1 K2Cr2O7标准溶液b mL,则滤液中c(Fe2+)=
[6ab/x]
[6ab/x]
mol•L-1
③为使滤液中的Fe2+完全被H2O2氧化,下列实验条件控制正确的是______(填序号);
A、加入适当过量的H2O2溶液
B、缓慢滴加H2O2溶液并搅拌
C、加热,使反应在较高温度下进行
D、用氨水调节溶液pH=7
(3)将一定量的Na2HPO4溶液(溶液显碱性)加入到含有Fe3+的溶液中,搅拌、过滤、洗涤、干燥得到FePO4•2H2O.若反应得到的FePO4•H2O固体呈棕黄色,则磷酸铁中混有的杂质可能为______.
ii8rt88jtrt 1年前 已收到1个回答 举报

HBBI 春芽

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解题思路:(1)温度越高,反应速率越快;
(2)①滴定管在使用前要检漏、洗涤、润洗,减少产生误差的机会;
②根据Fe2+和K2Cr2O7之间的关系式计算;
③为使滤液中的Fe2+完全被H2O2氧化,加入的氧化剂要过量,且使反应物充分反应;
(3)氢氧根离子和铁离子反应生成红褐色沉淀氢氧化铁.

(1)温度越高,反应速率越快,所以反应加热的目的是加快铁与稀硫酸反应速率,故答案为:加快Fe和稀硫酸的反应速率;
(2)①滴定管在使用前要检漏、洗涤、用K2Cr2O7标准溶液润洗2-3次,如果不检漏或洗涤、润洗,会导致使用滴定管中液体体积偏大,测量溶液浓度偏大,故答案为:用蒸馏水洗净;用K2Cr2O7标准溶液润洗2-3次;
②根据Fe2+和K2Cr2O7之间的关系式得c(Fe2+)=
amol/L×b×10−3L
x×10−3L×6mol/L=[6ab/x]mol/L,
故答案为:[6ab/x];
③A、加入适当过量的H2O2溶液,导致铁离子能完全反应,故正确;
B、缓慢滴加H2O2溶液并搅拌,反应物接触面积增大,能使铁离子完全反应,故正确;
C、加热,使反应在较高温度下进行,虽然反应速率加快,但能促进亚铁离子水解而产生杂质,故错误;
D、用氨水调节溶液pH=7,亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁杂质,故错误;
故选AB;
(3)碱性条件下,溶液中含有大量氢氧根离子,氢氧根离子和铁离子反应生成红褐色沉淀氢氧化铁,导致反应得到的FePO4•H2O固体呈棕黄色,故答案为:Fe(OH)3(或氢氧化铁).

点评:
本题考点: 真题集萃;制备实验方案的设计.

考点点评: 本题以铁及其化合物为载体考查了物质的制备,涉及氧化还原反应、实验操作、反应速率的影响因素等知识点,根据物质之间的关系式、实验操作的规范性、影响反应速率的因素等知识点来分析解答,题目难度中等.

1年前

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