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Fe^2＋。為確定加入H₂O₂的量，需先用K₂Cr₂O₇標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(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Fe^3＋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

[答案] (1)加快鐵與稀硫酸的反應(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)

[解析] (1)升溫能加快反應(yīng)速率。(2)①結(jié)合滴定管的使用規(guī)則，在注入待裝的溶液之前，需要檢查滴定管是否漏水→用蒸餾水洗滌→用待裝液潤(rùn)洗。②根據(jù)反應(yīng)的離子方程式，可知ab×10^－3mol K₂Cr₂O₇可氧化6ab×10^－3mol Fe^2＋，故c(Fe^2＋)＝6ab×10^－3 mol÷(10^－3x L)＝mol·L^－1。③氧化劑H₂O₂過(guò)量、延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間、增大接觸面積等措施均能促使Fe^2＋被完全氧化，A項(xiàng)、B項(xiàng)正確；溫度過(guò)高，會(huì)使H₂O₂分解，C項(xiàng)錯(cuò)誤；pH增大會(huì)降低H₂O₂的氧化性，同時(shí)促進(jìn)Fe^2＋水解而生成Fe(OH)₂沉淀，D項(xiàng)錯(cuò)誤。(3)亞鐵鹽呈現(xiàn)綠色，顏色發(fā)黃說(shuō)明含有三價(jià)鐵的化合物，結(jié)合溶液顯堿性易推知含有Fe(OH)₃。