Question

B.[实验化学]

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Fe^2＋。为确定加入H₂O₂的量，需先用K₂Cr₂O₇标准溶液滴定滤液中的Fe^2＋，离子方程式如下：

Cr₂O＋6Fe^2＋＋14H^＋===2Cr^3＋＋6Fe^3＋＋7H₂O

①在向滴定管中注入K₂Cr₂O₇标准溶液前，滴定管需要检漏、____________________和__________________。

②若滴定x mL滤液中的Fe^2＋，消耗a mol·L^－1 K₂Cr₂O₇标准溶液b mL，则滤液中c(Fe^2＋)＝________mol·L^－1。

③为使滤液中的Fe^2＋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Fe^3＋的溶液中，搅拌、过滤、洗涤、干燥得到FePO₄·2H₂O。若反应得到的FePO₄·2H₂O固体呈棕黄色，则磷酸铁中混有的杂质可能为________。

Answer 1

[答案] (1)加快铁与稀硫酸的反应速率

(2)①用蒸馏水洗净　用K₂Cr₂O₇标准溶液润洗2～3次　②　③AB

(3)Fe(OH)₃(或氢氧化铁)

[解析] (1)升温能加快反应速率。(2)①结合滴定管的使用规则，在注入待装的溶液之前，需要检查滴定管是否漏水→用蒸馏水洗涤→用待装液润洗。②根据反应的离子方程式，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氧化剂H₂O₂过量、延长反应时间、增大接触面积等措施均能促使Fe^2＋被完全氧化，A项、B项正确；温度过高，会使H₂O₂分解，C项错误；pH增大会降低H₂O₂的氧化性，同时促进Fe^2＋水解而生成Fe(OH)₂沉淀，D项错误。(3)亚铁盐呈现绿色，颜色发黄说明含有三价铁的化合物，结合溶液显碱性易推知含有Fe(OH)₃。