题目内容
【题目】Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备。工艺流程如下:
“酸浸”后,钛主要以形式存在,若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02 mol ·L-1,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成? 已知FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-2 _____________(列式计算)。
【答案】不会生成Mg3(PO4)2沉淀
【解析】
根据Qc与Ksp之间的关系判断是否能生成沉淀。
Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5mol/L,由Ksp(FePO4)可知c(PO43-)==1.3×10-17mol/L,Qc[Mg3(PO4)2]= c3(Mg2+) c2(PO43-)=×(1.3×10-17mol/L)2=1.69×10-40<Ksp,因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀。
【题目】实验室以绿矾(FeSO4·7H2O)制备补血剂甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe] 有关物质性质如下:
甘氨酸(NH2CH2COOH) | 柠檬酸 | 甘氨酸亚铁 |
易溶于水,微溶于乙醇,两性化合物 | 易溶于水和乙醇,有强酸性和还原性 | 易溶于水,难溶于乙醇 |
实验过程:
Ⅰ.配制含0.10mol FeSO4的绿矾溶液。
Ⅱ.制备FeCO3:向配制好的绿矾溶液中,缓慢加入200mL 1.1mol·L-1NH4HCO3溶液,边加边搅拌,反应结束后过滤并洗涤沉淀。
Ⅲ.制备(NH2CH2COO)2Fe:实验装置如下图(夹持和加热仪器已省略),将实验Ⅱ得到的沉淀和含0.20 mol甘氨酸的水溶液混合后加入C中,然后利用A中的反应将C中空气排净,接着滴入柠檬酸溶液并加热。反应结束后过滤,滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。
回答下列问题:
(1)实验I中:实验室配制绿矾溶液时,为防止FeSO4被氧化变质,应加入的试剂为_______(写化学式)。再滴加少量稀硫酸的作用是__________________________。
(2)实验II中:生成沉淀的离子方程式为__________________________。
(3)实验Ⅲ中:①C中盛柠檬酸溶液的仪器名称为___________________。
②装置A中所盛放的药品是___________________。(填序号)
A.Na2CO3和稀H2SO4 B.CaCO3和稀H2SO4 C.CaCO3和稀盐酸
③确认C中空气排尽的实验现象是____________________。
④加入柠檬酸溶液一方面可调节溶液的pH促进FeCO3溶解,另一个作用是________________。
⑤洗涤实验Ⅲ中得到的沉淀,所选用的最佳洗涤试剂是___________________。(填序号)
A.热水 B.乙醇溶液 C.柠檬酸溶液
⑥若产品的质量为17.34g,则产率为________%。