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解答题-实验探究题 适中0.65 引用2 组卷475
草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O,难溶于水)是电池磷酸铁锂正极材料所需的主要原材料。某同学在实验室,利用废铁屑制备草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)。回答下列问题:
(1)利用废铁屑制备硫酸亚铁溶液。废铁屑在使用前需要用热的饱和碳酸钠溶液进行洗涤,目的是___________;为了防止硫酸亚铁变质,制备过程中应采取的措施是___________
(2)草酸亚铁晶体制备,实验装置如图所示。

①仪器X的名称为___________
②实验过程中不断通入N2,其目的除了提供无氧环境,另一个目的是___________(结合实验装置回答)。
③反应完全后,用蒸馏水和无水乙醇多次洗涤,进行固液分离,在60℃下干燥12h,得到淡黄色的草酸亚铁晶体产品。检验草酸亚铁晶体洗涤干净的方法是___________;写出制备草酸亚铁晶体的离子方程式:___________
(3)产品中FeC2O4·2H2O的质量分数测定[假设产品中杂质仅为FeSO4和(NH4)2SO4]
Ⅰ.将准确称量的ag草酸亚铁晶体样品置于250mL锥形瓶内,加入适量的H2SO4溶解,加热至70℃左右,立即用浓度为的高锰酸钾标准溶液滴定至终点,重复2~3次,平均消耗高锰酸钾溶液bmL;
Ⅱ.向上述滴定混合液中加入适量的Zn粉和过量的的H2SO4溶液,煮沸(不含Fe3+),继续用的高锰酸钾标准溶液滴定至终点,平均消耗高锰酸钾溶液cmL。
①步骤Ⅱ中检验溶液不含Fe3+的操作:取一滴煮沸后的溶液滴入装有___________(填化学式)溶液的试管中,若___________,则说明溶液不含Fe3+
②产品中FeC2O4·2H2O的质量分数为___________%(用含a、b、c的式子表示)。
已知
2023·河北·二模
知识点:亚铁盐溶液的配制与保存物质含量的测定离子的检验物质制备的探究 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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国庆期间,思源同学参观了2023上海新能源车展,他了解到目前新能源电车大部分使用的都是磷酸铁锂电池,草酸亚铁晶体(,难溶于水)是制备磷酸铁锂正极材料所需的主要原材料。思源同学想在实验室里利用废铁屑制备草酸亚铁晶体()并测定产品的纯度。请帮助他一起完成探究!
Ⅰ.草酸亚铁晶体()的制备:
(1)实验前的准备——药品的选择与处理
为了防止制备的硫酸亚铁溶液变质,制备过程中应采取的措施是______
(2)实验过程中——操作与观察
思源同学选取了如图所示装置,在实验过程中,往装置中不断通入,其目的有:____________(结合实验装置回答,至少答出两点)。

(3)反应结束后——产物的分离与后处理
反应完全后,用蒸馏水和无水乙醇多次洗涤,进行固液分离,在60℃下干燥12h,得到淡黄色的草酸亚铁晶体产品。
①检验草酸亚铁晶体洗涤干净的方法是______
②写出制备草酸亚铁晶体的离子方程式:______
Ⅱ.产品纯度的测定:
思源同学对比发现自己制得的草酸亚铁晶体在外观上和商品出售的高纯度草酸亚铁晶体略有不同,他猜测这是由于产物中含有杂质所致,于是接着设计实验来测定所得产物中的质量分数。
实验过程:
①将准确称量的ag草酸亚铁晶体样品置于250锥形瓶内,加入适量2溶解,加热至70℃左右,用浓度为0.2000的高锰酸钾标准溶液滴定至终点,重复3次,平均消耗高锰酸钾溶液b;(已知:)
②向上述滴定混合液中加入适量的粉和过量的2溶液,煮沸(不含),继续用0.2000的高锰酸钾标准溶液滴定至终点,平均消耗高锰酸钾溶液c
(4)步骤②中加入锌粉的目的是______
(5)步骤②中检验溶液不含的操作:取一滴煮沸后的溶液滴入装有______(填化学式)溶液的试管中,若______,则说明溶液不含
(6)样品中的质量分数为______%(用含a、b、c的式子表示)。
国庆期间,思源同学参观了2023上海新能源车展,他了解到目前新能源电车大部分使用的都是磷酸铁锂电池,草酸亚铁晶体(,难溶于水)是制备磷酸铁锂正极材料所需的主要原材料。思源同学想在实验室里利用废铁屑制备草酸亚铁晶体()并测定产品的纯度。请帮助他一起完成探究!
Ⅰ.草酸亚铁晶体()的制备:
(1)实验前的准备——药品的选择与处理
为了防止制备的硫酸亚铁溶液变质,制备过程中应采取的措施是_______
(2)实验过程中——操作与观察
思源同学选取了如图所示装置,在实验过程中,实验过程中往装置中不断通入,其目的有:______________(结合实验装置回答,至少答出两点)。

(3)反应结束后——产物的分离与后处理
反应完全后,用蒸馏水和无水乙醇多次洗涤,进行固液分离,在60℃下干燥12h,得到淡黄色的草酸亚铁晶体产品。
①检验草酸亚铁晶体洗涤干净的方法是_______
②写出制备草酸亚铁晶体的离子方程式:_______
Ⅱ.产品纯度的测定:
思源同学对比发现自己制得的草酸亚铁晶体在外观上和商品出售的高纯度草酸亚铁晶体略有不同,他猜测这是由于产物中含有杂质所致,于是接着设计实验来测定所得产物中的质量分数。
实验过程:
①将准确称量的ag草酸亚铁晶体样品置于250锥形瓶内,加入适量2溶解,加热至70℃左右,用浓度为0.2000的高锰酸钾标准溶液滴定至终点,重复3次,平均消耗高锰酸钾溶液b;(已知:)
②向上述滴定混合液中加入适量的粉和过量的2溶液,煮沸(不含),继续用0.2000的高锰酸钾标准溶液滴定至终点,平均消耗高锰酸钾溶液c
(4)步骤②中加入锌粉的目的是_______
(5)步骤②中检验溶液不含的操作:取一滴煮沸后的溶液滴入装有_______(填化学式)溶液的试管中,若_______,则说明溶液不含
(6)样品中的质量分数为_______%(用含a、b、c的式子表示)。
(7)实验结束整理药品时,思源同学发现在步骤①中配制得到的溶液颜色已发生变化,这是由于部分被氧化,他又想到自己在配制完溶液后,因为临时接电话耽误了一会儿,则思源同学的测定结果_______ (选填字母: A.“偏高”;B.“偏低”;C.“不变”)。
草酸亚铁是一种重要化工原料,可作为合成锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂的原材料。以硫酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O] 制备草酸亚铁晶体(FeC2O4·nH2O)及相关实验如下。

Ⅰ.制备
用托盘天平称取18.0 g硫酸亚铁铵于400mL烧杯中,加入90mL水、6mL 2 mol ·L-1硫酸,加热溶解。将此溶液转移至三口烧瓶中,通过装置a向三口烧瓶中滴入40mL3mol ·L-1 H2C2O4溶液。将溶液加热至沸,不断搅拌,以免暴沸,有黄色沉淀析出。将混合液过滤,充分洗涤沉淀,再用丙酮洗涤固体产品两遍,抽干并晾干,称量。
(1)装置a的名称为_______,装置b的作用是_______
(2)三口烧瓶的最适宜容积为_______mL(填“150”、“250”或“500”)。
(3)制备草酸亚铁的反应离子方程式为_______
(4)为提高过滤速度,可采用的操作是_______;已知草酸亚铁的溶解度在冷水中为0.022g/100g,热水中为0.023g/100g,则洗去沉淀表面的易溶性杂质时采用_______洗涤效果更好(填“冷水”或“热水”)。
Ⅱ.产品分析
(a)产物的定性试验
取0.5g草酸亚铁样品,用2 mol ·L-1硫酸溶解,配成5mL水溶液。
Fe3+的检验:取一滴溶液于点滴板上,_______,说明有Fe3+存在。
Fe2+的检验:取少量样品溶液,滴入酸性KMnO4溶液。
(b)产物的组成测定
准确称取样品0.1440 g于250mL锥形瓶内,加入25mL 2 mol ·L-1硫酸使样品溶解,用浓度为0.02 mol·L-1高锰酸钾标准溶液滴定,消耗溶液V1。然后向此溶液中加入2 g锌粉和5mL2 mol·L-1硫酸,煮沸溶液5~8min,用NH4SCN溶液在点滴板上检验一滴溶液,如溶液不出现红色,进行下一步滴定。将溶液过滤至另一个锥形瓶内,用10 mL 2 mol·L-1硫酸冲洗残余的锌(无铁单质)和锥形瓶2~3次,将洗涤液并入滤液内,用高锰酸钾溶液继续滴定至终点,记下体积为V2
(5)将检验方案补充完整:_______。检验Fe2+时,若观察到紫红色褪去,_______(填“能”或“不能”)说明样品中存在Fe2+
(6)第一次滴定时发生反应的离子方程式为_______
(7)若V1=23.35mL,V2=8.00mL,则n=_______;若进行第二次滴定前,用NH4SCN溶液检验时出现红色,则测得的n值_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

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