Question

【题目】磷酸铁（FePO42H2O，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：Cr2O72﹣+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 molL﹣1K2Cr2O7标准溶液b mL，则滤液中c（Fe2+）=molL﹣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）加入含有Fe3+的溶液中，搅拌、过滤、洗涤、干燥得到FePO42H2O．若反应得到的FePO42H2O固体呈棕黄色，则磷酸铁中混有的杂质可能为 ．
（4）磷酸亚铁锂LiFePO4是一种新型汽车锂电池，总反应为FePO4+Li LiFePO4 ， 电池中的固体电解质可传导离子，放电时，正极反应为： ．

Answer 1

【答案】
（1）加快Fe和稀硫酸的反应速率
（2）用蒸馏水洗净；用K2Cr2O7标准溶液润洗2﹣3次；；AB
（3）Fe（OH）3
（4）FePO4+Li++e﹣═LiFePO4
【解析】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；所以答案是：加快Fe和稀硫酸的反应速率；（2）①滴定管在使用前要检漏、洗涤、用K2Cr2O7标准溶液润洗2﹣3次，如果不检漏或洗涤、润洗，会导致使用滴定管中液体体积偏大，测量溶液浓度偏大；
所以答案是：用蒸馏水洗净；用K2Cr2O7标准溶液润洗2﹣3次；②根据Fe2+和K2Cr2O7之间的关系式：Cr2O72﹣～6Fe2+得c（Fe2+）= ×6mol/L= mol/L；
所以答案是： mol/L；③A、加入适当过量的H2O2溶液，导致铁离子能完全反应，故正确；
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，但双氧水会分解且能促进亚铁离子水解而产生杂质，故错误；
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；（3）碱性条件下，溶液中含有大量氢氧根离子，氢氧根离子和铁离子反应生成红褐色沉淀氢氧化铁，导致反应得到的FePO4H2O固体呈棕黄色，所以答案是：Fe（OH）3（或氢氧化铁）；（4）正极得电子化合价降低发生还原反应，所以电极反应式为：FePO4+Li++e﹣═LiFePO4；
所以答案是：FePO4+Li++e﹣═LiFePO4 ．
【考点精析】本题主要考查了酸碱中和滴定的相关知识点，需要掌握中和滴定实验时，用蒸馏水洗过的滴定管先用标准液润洗后再装标准液；先用待测液润洗后在移取液体；滴定管读数时先等一二分钟后再读数；观察锥形瓶中溶液颜色的改变时，先等半分钟颜色不变后即为滴定终点才能正确解答此题．