Question

磷酸亚铁[Fe₃(PO₄)₂·8H₂O]为白蓝色晶体，溶于强酸，不溶于水、醋酸和乙醇。主要用于制造磷酸铁锂电池。实验室制备磷酸亚铁的装置示意图、

反应和实验步骤如下。主要反应为：

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

实验步骤：①在仪器A中先加入抗坏血酸（C₆H₈O₆）稀溶液作底液②向仪器A中，滴入Na₂HPO₄与CH₃COONa混合溶液至pH=4 ③滴入15.2克FeSO₄溶液，最终维持pH=6，充分反应后，静置④进行操作a,干燥得到的磷酸亚铁12.8克。

（1）仪器A的名称是         。

（2）实验中配制FeSO₄溶液时，先要对蒸馏水进行的操作是               。

（3）实验中不是将三种溶液直接混合的原因是               ，反应时需不断搅拌，其目的是            。

（4）步骤④进行的操作a是                  。

（5）检验磷酸亚铁粗产品中是否混有氢氧化铁杂质的方法是              。

（6）本实验的产率是         。

Answer

（1）三颈烧瓶（2）煮沸、冷却

（3）避免生成氢氧化亚铁沉淀 ；使反应物充分接触

（4）过滤、洗涤沉淀

（5）取少量固体放入小试管中，加2mL HCl 溶解，然后滴加2滴 KSCN 溶液，若溶液变成血红色，则说明含有Fe3+ ，否则不含。

（6）76.5%

【解析】

试题分析：（1）由仪器结构特征可知仪器A为三颈烧瓶；

（2）Fe2+具有强还原性，配制溶液时加热抗坏血酸，防止Fe2+离子被氧化，蒸馏水事先要煮沸、冷却，可以除去溶液中的溶解的氧气，避免氧化Fe2+；

（3）Na2HPO4与CH3COONa混合溶液呈碱性，直接混合容易产生成Fe（OH）2沉淀，实验时三种溶液分别加入，混合溶液至pH=4时，再加入FeSO4溶液，防止生成Fe（OH）2沉淀；制备时需不断搅拌，使反应物充分接触，也会防止生成Fe（OH）2沉淀；

（4）步骤④是分离不溶的固体与液体得到磷酸亚铁粗产品，需要采取过滤、洗涤等；

（5）检验磷酸亚铁粗产品中是否有Fe（OH）3杂质的方法是：取少量固体溶于适量盐酸，然后滴入KSCN溶液，容易变红色，说明含有Fe3+，否则不含Fe3+，否则不含；

（6）15.2gFeSO4的物质的量为15.2g÷152g/mol=0.1mol，根据Fe元素守恒，理论上得到Fe3（PO4）2•8H2O的质量为0.1mol×1/3×502g/mol=16.73g，磷酸亚铁产率是。

【考点定位】本题考查物质制备实验方案，涉及对仪器识别、物质的分离提纯、对操作的分析评价、实验方案设计、产率计算等

【名师点晴】解答该类题应先明确实验目的和要求，再依据化学原理、物质性质和实验设计的基本要求进行解答，确定各装置的作用。（1）明确目的原理：首先必须认真审题，明确实验的目的及要求，弄清题目有哪些有用信息，综合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。（2）选择仪器药品：根据实验的目的和原理以及反应物和生成物的性质、反应条件，如反应物和生成物的状态，能否腐蚀仪器和其他物件，反应是否加热及温度是否控制在一定的范围内等，从而选择化学仪器和药品。（3）设计装置、步骤：根据上述实验目的和原理以及所选用的仪器和药品，设计合理的实验装置和实验操作步骤。我们应具备识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力，实验步骤应完整而简明。

（4）分析、得出结论：根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、推理等处理，得出正确结论。