【題目】磷酸鐵(FePO42H2O,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Fe2+ . 為確定加入H2O2的量,需先用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定濾液中的Fe2+ , 離子方程式如下:Cr2O72+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++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、
②若滴定x mL濾液中的Fe2+ , 消耗a molL1K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液b mL,則濾液中c(Fe2+)=molL1
③為使濾液中的Fe2+完全被H2O2氧化,下列實(shí)驗(yàn)條件控制正確的是(填選項(xiàng)字母).
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)加入含有Fe3+的溶液中,攪拌、過(guò)濾、洗滌、干燥得到FePO42H2O.若反應(yīng)得到的FePO42H2O固體呈棕黃色,則磷酸鐵中混有的雜質(zhì)可能為
(4)磷酸亞鐵鋰LiFePO4是一種新型汽車(chē)鋰電池,總反應(yīng)為FePO4+Li LiFePO4 , 電池中的固體電解質(zhì)可傳導(dǎo)離子,放電時(shí),正極反應(yīng)為:

【答案】
(1)加快Fe和稀硫酸的反應(yīng)速率
(2)用蒸餾水洗凈;用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗2﹣3次;;AB
(3)Fe(OH)3
(4)FePO4+Li++e═LiFePO4
【解析】解:(1)溫度越高,反應(yīng)速率越快,所以反應(yīng)加熱的目的是加快鐵與稀硫酸反應(yīng)速率;所以答案是:加快Fe和稀硫酸的反應(yīng)速率;(2)①滴定管在使用前要檢漏、洗滌、用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗2﹣3次,如果不檢漏或洗滌、潤(rùn)洗,會(huì)導(dǎo)致使用滴定管中液體體積偏大,測(cè)量溶液濃度偏大;
所以答案是:用蒸餾水洗凈;用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗2﹣3次;②根據(jù)Fe2+和K2Cr2O7之間的關(guān)系式:Cr2O72~6Fe2+得c(Fe2+)= ×6mol/L= mol/L;
所以答案是: mol/L;③A、加入適當(dāng)過(guò)量的H2O2溶液,導(dǎo)致鐵離子能完全反應(yīng),故正確;
B、緩慢滴加H2O2溶液并攪拌,反應(yīng)物接觸面積增大,能使鐵離子完全反應(yīng),故正確;
C、加熱,使反應(yīng)在較高溫度下進(jìn)行,雖然反應(yīng)速率加快,但雙氧水會(huì)分解且能促進(jìn)亞鐵離子水解而產(chǎn)生雜質(zhì),故錯(cuò)誤;
D、用氨水調(diào)節(jié)溶液pH=7,亞鐵離子和氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化亞鐵雜質(zhì),故錯(cuò)誤;
故選AB;(3)堿性條件下,溶液中含有大量氫氧根離子,氫氧根離子和鐵離子反應(yīng)生成紅褐色沉淀氫氧化鐵,導(dǎo)致反應(yīng)得到的FePO4H2O固體呈棕黃色,所以答案是:Fe(OH)3(或氫氧化鐵);(4)正極得電子化合價(jià)降低發(fā)生還原反應(yīng),所以電極反應(yīng)式為:FePO4+Li++e═LiFePO4;
所以答案是:FePO4+Li++e═LiFePO4
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了酸堿中和滴定的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),需要掌握中和滴定實(shí)驗(yàn)時(shí),用蒸餾水洗過(guò)的滴定管先用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗后再裝標(biāo)準(zhǔn)液;先用待測(cè)液潤(rùn)洗后在移取液體;滴定管讀數(shù)時(shí)先等一二分鐘后再讀數(shù);觀察錐形瓶中溶液顏色的改變時(shí),先等半分鐘顏色不變后即為滴定終點(diǎn)才能正確解答此題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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C.升高溫度,平衡會(huì)向正反應(yīng)方向移動(dòng)
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(3)若X原子的質(zhì)子數(shù)是W原子質(zhì)子數(shù)的2倍,且X原子最外層電子數(shù)為2。則W的原子結(jié)構(gòu)示意圖為 。

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C.在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行氧化操作時(shí),加入的氧化劑可以是新制氯水、雙氧水等

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