Question

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

反應和實驗步驟如下。主要反應為：

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

實驗步驟：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，充分反應后，靜置④進行操作a,干燥得到的磷酸亞鐵12.8克。

（1）儀器A的名稱是 。

（2）實驗中配制FeSO4溶液時，先要對蒸餾水進行的操作是 。

（3）實驗中不是將三種溶液直接混合的原因是 ，反應時需不斷攪拌，其目的是 。

（4）步驟④進行的操作a是 。

（5）檢驗磷酸亞鐵粗產品中是否混有氫氧化鐵雜質的方法是 。

（6）本實驗的產率是 。

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 ；使反應物充分接觸

（4）過濾、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，則說明含有Fe3+ ，否則不含。

（6）76.5%

【解析】

試題分析：（1）由儀器結構特征可知儀器A為三頸燒瓶；

（2）Fe2+具有強還原性，配制溶液時加熱抗壞血酸，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，直接混合容易產生成Fe（OH）2沉淀，實驗時三種溶液分別加入，混合溶液至pH=4時，再加入FeSO4溶液，防止生成Fe（OH）2沉淀；制備時需不斷攪拌，使反應物充分接觸，也會防止生成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品，需要采取過濾、洗滌等；

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

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