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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

核心导读: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Fe2+。为确定加入H2O2的量,需先用K2Cr2O7标准溶液滴定滤液中的Fe2+, 离子方程式如下: Cr2O2-7+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++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Fe2+,消耗a mol•L-1 K2Cr2O7标准溶液b mL,则滤液中c(Fe2+)=________ mol•L-1。 ③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________(填选项字母)。

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Fe2+。为确定加入H2O2的量,需先用K2Cr2O7标准溶液滴定滤液中的Fe2+, 离子方程式如下:
Cr2O2-7+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++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Fe2+,消耗a mol•L-1 K2Cr2O7标准溶液b mL,则滤液中c(Fe2+)=________ mol•L-1。
③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________(填选项字母)。
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Fe3+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________。


解析 (1)温度越高反应速率越快,因此加热可以加快反应的速率。(2)①滴定管要先用蒸馏水洗涤,再用待装液体润洗。②根据题给离子方程式可知,n(Fe2+)=6n(Cr2O2-7),c(Fe 2+)=nFe2+x×10-3 L=6nCr2O2-7x×10-3 L=6abx mol•L-1。③加入过量的H2O2,可以使Fe2+充分氧化;缓慢滴加H2O2并搅拌,可以使反应更充分;加热会使H2O2发生分解;加入氨水会使Cu2+转化为沉淀。故答案为AB。(3)因为碱性溶液中Fe3+反应生成红褐色的Fe(OH)3沉淀,从而使得到的FePO4•2H2O固体呈棕黄色。
答案 (1)加快铁与稀硫酸 反应速率
(2)①用蒸馏水洗净 用K2Cr2O7标准溶液润洗2~3次
②6abx ③AB
(3)Fe(OH)3(或氢氧化铁)

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