Question

【題目】磷酸亞鐵[Fe3(PO4)2·8H2O]為白藍(lán)色晶體，溶于強(qiáng)酸，不溶于水、醋酸和乙醇。主要用于制造磷酸鐵鋰電池。實(shí)驗(yàn)室制備磷酸亞鐵的裝置示意圖、

反應(yīng)和實(shí)驗(yàn)步驟如下。主要反應(yīng)為：

3FeSO4+2Na2HPO4+2CH3COONa+8H2O＝Fe3(PO4)2·8H2O↓+3Na2SO4+2CH3COOH

實(shí)驗(yàn)步驟：①在儀器A中先加入抗壞血酸（C6H8O6）稀溶液作底液②向儀器A中，滴入Na2HPO4與CH3COONa混合溶液至pH=4 ③滴入15.2克FeSO4溶液，最終維持pH=6，充分反應(yīng)后，靜置④進(jìn)行操作a,干燥得到的磷酸亞鐵12.8克。

（1）儀器A的名稱(chēng)是 。

（2）實(shí)驗(yàn)中配制FeSO4溶液時(shí)，先要對(duì)蒸餾水進(jìn)行的操作是 。

（3）實(shí)驗(yàn)中不是將三種溶液直接混合的原因是 ，反應(yīng)時(shí)需不斷攪拌，其目的是 。

（4）步驟④進(jìn)行的操作a是 。

（5）檢驗(yàn)磷酸亞鐵粗產(chǎn)品中是否混有氫氧化鐵雜質(zhì)的方法是 。

（6）本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率是 。

Answer 1

【答案】（1）三頸燒瓶（2）煮沸、冷卻

（3）避免生成氫氧化亞鐵沉淀 ；使反應(yīng)物充分接觸

（4）過(guò)濾、洗滌沉淀

（5）取少量固體放入小試管中，加2mL HCl 溶解，然后滴加2滴 KSCN 溶液，若溶液變成血紅色，則說(shuō)明含有Fe3+ ，否則不含。

（6）76.5%

【解析】

試題分析：（1）由儀器結(jié)構(gòu)特征可知儀器A為三頸燒瓶；

（2）Fe2+具有強(qiáng)還原性，配制溶液時(shí)加熱抗壞血酸，防止Fe2+離子被氧化，蒸餾水事先要煮沸、冷卻，可以除去溶液中的溶解的氧氣，避免氧化Fe2+；

（3）Na2HPO4與CH3COONa混合溶液呈堿性，直接混合容易產(chǎn)生成Fe（OH）2沉淀，實(shí)驗(yàn)時(shí)三種溶液分別加入，混合溶液至pH=4時(shí)，再加入FeSO4溶液，防止生成Fe（OH）2沉淀；制備時(shí)需不斷攪拌，使反應(yīng)物充分接觸，也會(huì)防止生成Fe（OH）2沉淀；

（4）步驟④是分離不溶的固體與液體得到磷酸亞鐵粗產(chǎn)品，需要采取過(guò)濾、洗滌等；

（5）檢驗(yàn)磷酸亞鐵粗產(chǎn)品中是否有Fe（OH）3雜質(zhì)的方法是：取少量固體溶于適量鹽酸，然后滴入KSCN溶液，容易變紅色，說(shuō)明含有Fe3+，否則不含F(xiàn)e3+，否則不含；

（6）15.2gFeSO4的物質(zhì)的量為15.2g÷152g/mol=0.1mol，根據(jù)Fe元素守恒，理論上得到Fe3（PO4）28H2O的質(zhì)量為0.1mol×1/3×502g/mol=16.73g，磷酸亞鐵產(chǎn)率是。