磷酸铁(FePO4•2H2O.难溶于水的米白色固体)可用于生成药物.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.反应加热的目的是加快Fe和稀硫酸的反应速率．(2)向滤液中加入一定量H2O2氧化Fe2+．为确定加入H2O2� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

9．磷酸铁（FePO₄•2H₂O，难溶于水的米白色固体）可用于生成药物、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，反应加热的目的是加快Fe和稀硫酸的反应速率．
（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KMnO₄标准溶液滴定滤液中的Fe²⁺：
①写出H₂O₂氧化Fe²⁺的离子方程式：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2H₂O+2Fe³⁺
②在向酸式（填酸式或碱式）滴定管注入KMnO₄标准溶液前，滴定管需要检漏、水洗和润洗．
③若滴定v mL滤液中的Fe²⁺，消耗a mol•L^-1 KMnO₄标准溶液b mL，
则滤液中c（Fe²⁺）=$\frac{5ab}{V}$ mol•L^-1
④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AB（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pH=7．

分析（1）温度越高，反应速率越快；
（2）①酸性溶液中H₂O₂氧化Fe²⁺反应生成铁离子，结合电荷守恒和原子守恒配平书写得到离子方程式；
②高锰酸钾溶液具有强氧化性，应装在酸式滴定管中；
③根据Fe²⁺和KMnO₄之间的关系式计算亚铁离子物质的量，计算得到浓度；
④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；

解答解：（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酸性溶液中H₂O₂氧化Fe²⁺反应生成铁离子，反应的离子方程式为：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2H₂O+2Fe³⁺，
故答案为：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2H₂O+2Fe³⁺；
②KMnO₄标准溶液具有强氧化性，能氧化橡胶管，需要盛放在酸式滴定管中，
故答案为：酸式；
③若滴定v mL滤液中的Fe²⁺，消耗a mol•L^-1 KMnO₄标准溶液b mL，MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O．
根据Fe²⁺和KMnO₄之间的关系式得c（Fe²⁺）=$\frac{amol/L×b×1{0}^{-3}L×5}{v×1{0}^{-3}L}$=$\frac{5ab}{V}$mol/L，
故答案为：$\frac{5ab}{V}$；
④A、加入适当过量的H₂O₂溶液，导致铁离子能完全反应，故A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B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C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．

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．

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（1）A，B，C，D四种物质中，常做有机溶剂的是氯仿，其分子中所有原子都在同一平面上的是四氟乙烯．
（2）写出下列化学方程式，并注明反应类型：
A→B：CHCl₃+HF$\stackrel{SbCl_{5}}{→}$CHClF₂+HCl．
C→D：nCF₂═CF₂$\stackrel{催化剂}{→}$

．
（3）B物质可用做制冷剂．然而，这种制冷剂造成了当今的某一环境问题是臭氧层空洞．

14．N_A为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）

	A．	标准状况下，18g H₂0体积为22.4L
	B．	2L 0.5mol/L CH₃COOH溶液中含有的H⁺的数目为N_A
	C．	0.1mol锌与足量稀硫酸反应，转移的电子数为0.1N_A
	D．	常温常压下4.6g NO₂与N₂O₄的混合气体，原子数为0.3N_A

11．下表是四种弱酸常温下的电离平衡常数．

HA	H₂B	H₂C	H₃D
1.8×10^-5	K₁=4.3×10^-7 K₂=5.6×10^-11	K₁=9.1×10^-8 K₂=1.1×10^-12	K₁=7.5×10^-3 K₂=6.2×10^-8 K₃=2.2×10^-13

（1）多元弱酸的二级电离程度远小于一级电离的原因是多元弱酸一级电离生成的氢离子会抑制二级电离；
（2）HA、H₂B、H₂C、H₃D四种酸中酸性最强的是H₃D，最弱的是H₂C；
（3）向10mL 0.01mol/L Na₂B溶液中逐滴加入10mL 0.01mol/L HA溶液，并充分搅拌，反应的离子方程式是B^2-+HA=HB^-+A^-；
（4）将等物质的量的HA、H₂B、H₂C、NaH₂D溶于水配成混合溶液，若逐滴加入烧碱溶液，这四种物质中最先与烧碱反应的离子方程式是H₃D+OH^-=H₂O+H₂D^-，若加入足量的烧碱溶液，最后与OH^-反应的离子是HD^2-+OH^-=H₂O+D^3-．

4．

安徽省从2013年12月1日零时起，车用汽油升级为“国Ⅳ”标准，对二氧化硫的排放有了大大的改善．已知SO₂可以用Fe（ NO₃）₃溶液吸收，0.1mol/L的Fe（NO₃）₃溶液的pH=2某学习小组据此展开如下相关探究：
【探究Ⅰ】铜与浓硫酸的反应探究：
（l）取12.8g铜片于三颈烧瓶中，通N₂一段时间后再加入20mL 18mol•L^-1的浓硫酸，加热．装置A中有白雾（硫酸酸雾）生成，装置B中产生白色沉淀，充分反应后，烧瓶中仍有铜片剩余．
①该小组同学认为烧瓶中除有铜片剩余外还应有较多的硫酸剩余，其原因是：随着反应进行，硫酸变稀，与铜片不反应
②该小组同学欲通过测定产生气体的量来求余酸的物质的量，设计了多种实验方案．下列方案不可行的是AB
A．将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管，结束反应后再次称重
B．将产生的气体缓缓通入足量硫酸酸化的高锰酸钾溶液后，再加入足量的BaCl₂溶液，测量所得沉淀的质量
C．用排饱和NaHSO₃溶液的方法测定其产生气体的体积（折算成标准状况）
【探究Ⅱ】装置B中产生沉淀的原因探究：
（2）加入浓硫酸之前先通N₂一段时间，其目的是排除空气的干扰
（3）经过讨论，该小组对装置B中产生沉淀的原因，提出下列猜想（不考虑各因素的叠加）：
猜想1：装置A中的白雾进入B参与反应
猜想2：SO₂被Fe³⁺氧化为SO₄^2-
猜想3：酸性条件下，SO₂被NO₃^-氧化为SO₄^2-
（4）甲同学认为只要在装置A、B间增加洗气瓶C，就可以排除装置A中白雾影响，则C中盛放的试剂是NaHSO₃饱和溶液
（5）乙同学取出少量装置B中清液，加入几滴酸性高锰酸钾，发现紫红色褪去，据此认为猜想2成立．你是否同意其结论？并说明理由：不同意，溶解的SO₂也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【思考与交流】
（6）实验结束后，若使烧瓶中铜片继续溶解，下列方案（必要时可加热）可行的是ABC
A．打开弹簧夹，通入O₂
B．由分液漏斗加入H₂O₂溶液
C．由分液漏斗加入NaNO₃溶液
D．由分液漏斗加入Na₂SO₄溶液．

14．葡萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质．葡萄糖酸钙可通过以下反应制得：
CH₂OH（CHOH）₄CHO+Br₂+H₂O→C₆H₁₂O₇（葡萄糖酸）+2HBr
2C₆H₁₂O₇（葡萄糖酸）+CaCO₃→Ca（C₆H₁₁O₇）₂（葡萄糖酸钙）+H₂O+CO₂↑
相关物质的溶解性见下表：

物质名称	葡萄糖酸钙	葡萄糖酸	溴化钙	氯化钙
水中的溶解性	可溶于冷水易溶于热水	可溶	易溶	易溶
乙醇中的溶解性	微溶	微溶	可溶	可溶