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密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
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姓名 班级 考号
密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
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阶段检测卷(二)
满分100分,限时75分钟,范围(第五单元~第六单元)
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.化学与生产、生活、社会发展息息相关,我国科技发展举世瞩目,下列说法错误的是 ( )
A.中国航天员首次在空间站迎接载人飞船“神舟十五号”,航天器使用的太阳能电池板的主要成分是二氧化硅
B.近几年,我国光伏发电并网装机容量快速增长,光伏发电符合绿色发展
C.“天问一号”火星车的热控保温材料——纳米气凝胶,可产生丁达尔效应
D.冬奥会中,国家速滑馆“冰丝带”采用CO2跨临界直冷制冰,比氟利昂制冰更加环保
2.下列各组物质中,满足表中图示物质在一定条件下能一步转化的组合有 ( )
序号 X Y Z W
① Cu CuSO4 Cu(OH)2 CuO
② Na NaOH NaCl Na2O
③ Al AlCl3 Al(OH)3 Al2O3
④ Fe FeCl3 FeCl2 Fe(OH)2
A.②③ B.②④ C.①③ D.①④
3.下列反应的离子方程式表示不正确的是( )
A.明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使S恰好完全沉淀:2Ba2++3OH-+Al3++2S 2BaSO4↓+Al(OH)3↓
B.向Ca(ClO)2溶液通入少量的CO2:Ca2++2ClO-+CO2+H2O CaCO3↓+2HClO
C.用Na2SO3溶液吸收少量的Cl2:3S
D.向Ba(NO3)2溶液通入足量的SO2:Ba2++2N+4H+
4.下列实验操作不能达到相应实验目的的是 ( )
A.探究温度对化学反应速率的影响 B.验证过氧化钠与水的反应是放热反应
C.检验CO2中含有SO2 D.比较K2Cr2O7、Cl2、Br2的氧化性强弱
5.某工业废水中可能含有K+、Ag+、Mg2+、Cu2+、Al3+、N、I-中的几种,且各离子物质的量浓度均为0.2 mol·L-1(忽略水的电离及离子的水解);欲探究废水的组成,进行了如下实验:
Ⅰ.取该无色溶液5 mL,滴加一滴氨水有沉淀生成,且离子种类增加;
Ⅱ.用铂丝蘸取溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,无紫色火焰;
Ⅲ.另取溶液加入过量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇到空气变为红棕色;
Ⅳ.向Ⅲ中所得溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
下列推断不正确的是 ( )
A.原溶液中一定不含的阳离子是K+、N、Cu2+、Ag+
B.Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式为8H++6I-+2N 3I2+2NO↑+4H2O
C.原溶液中是否含有Cl-需要通过进一步的实验来确定
D.另取100 mL原溶液,加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤、洗涤、灼烧沉淀至恒重,得到固体质量0.8 g
6.根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是 ( )
选项 实验操作 现象 结论
A 将铁锈溶于浓盐酸,再滴入KMnO4溶液 紫色褪去 铁锈中含有Fe2+
B 向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入酸化的AgNO3溶液 溶液变红 Fe2+被Ag+氧化为Fe3+
C 向浓硝酸中加入红热的木炭 有红棕色气体生成 浓硝酸可与木炭发生反应
D 向某溶液中加入稀硫酸,将产生的气体通入品红溶液 品红溶液褪色 该溶液中可能含有S
7.用一定量脱脂棉包裹少量Na2O2粉末,放入充满SO2(少量)的圆底烧瓶中充分反应,圆底烧瓶中O2含量变化曲线如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.ab段发生的反应为2Na2O2+2SO2 2Na2SO3+O2
B.bc段发生的反应为2Na2SO3+O2 2Na2SO4
C.c点的固体全部为Na2SO4
D.相同条件下,将SO2换成CO2后,重复上述操作,反应结束后O2含量高于c点
8.高纯单晶硅是重要的半导体材料,在各种集成电路、芯片和CPU的制作中有不可替代的作用。实验室中模拟SiHCl3制备高纯硅的装置如图所示(夹持装置略去),下列说法错误的是 ( )
已知:电负性Cl>H>Si,SiHCl3的沸点为31.8 ℃,熔点为-126.5 ℃,在空气中易自燃,遇水会剧烈反应。
A.实验过程中,加热石英管前应先对H2进行验纯
B.实验开始时,排尽装置中的空气是为了防止SiHCl3自燃和水解
C.尾气通入NaOH溶液中,SiHCl3发生反应的化学方程式为SiHCl3+7NaOH Na4SiO4+3NaCl+3H2O+H2↑
D.为提高装置Ⅳ中SiHCl3的利用率,装置Ⅲ应使用冷水浴
9.38.4 g Cu与一定量浓硝酸恰好完全反应生成氮的氧化物,这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到NaNO3和NaNO2的混合溶液,反应过程及有关数据如图所示。
下列有关该过程的判断不正确的是 ( )
A.0.9 mol混合气体中NO、NO2、N2O4的物质的量分别是0.1 mol、0.7 mol、0.1 mol
B.生成0.2 mol NaNO3和0.8 mol NaNO2
C.若浓硝酸体积为200 mL,则其物质的量浓度为11 mol·L-1
D.欲使上述0.9 mol氮的氧化物完全被水吸收,理论上至少需要通入标准状况下的O2体积为6.72 L
10.同温同压下,研究Cl2分别在不同浓度的盐酸和NaCl溶液中的溶解度(用溶解Cl2的物质的量浓度表示)变化如图所示。已知氯气在溶解时存在以下过程:
①Cl2(aq)+H2O HClO+H++Cl- K1=4.2×10-4
②Cl2(aq)+Cl- C(aq) K2=0.19
③HClO H++ClO- Ka=3.2×10-8
下列说法错误的是 ( )
A.随着NaCl溶液浓度的增大,Cl2溶解度减小,溶液中减小
B.随着盐酸浓度的增大,反应①被抑制,反应②为主要反应,从而促进Cl2溶解
C.a点时,c(H+)>c(Cl-)>c(C)>c(ClO-)
D.b点时,c(Na+)
11.(16分)某小组在验证反应“Fe+2Ag+ Fe2++2Ag”,实验探究过程如下。结合探究过程回答下列问题。
向硝酸酸化的0.05 mol·L-1硝酸银溶液中(忽略Ag+的水解)加入过量铁粉,搅拌后静置,一段时间后,将烧杯底部黑色固体过滤,滤液呈黄色。
(1)检测到滤液中含有Fe3+,可以选用的试剂为 (填化学式)溶液。Fe3+产生的原因可能有以下几种。
假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生Fe3+。
假设b:空气中存在O2,Fe2+被氧化为Fe3+,写出反应的离子方程式: 。
假设c:酸性溶液中的N具有氧化性,可产生Fe3+。
(2)某同学证明上面假设c不成立,向硝酸酸化的 mol·L-1硝酸钠溶液中加入过量铁粉,搅拌后静置,一段时间后,上层清液未变黄色,经检验无Fe3+。
(3)取过滤后的黑色固体,洗涤后, (填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag。
(4)某同学利用原电池证明Ag+可以将Fe2+氧化为Fe3+,设计了如图所示的原电池装置。连接装置后,电流表中有电流通过,一段时间后电流表不再偏转(所用溶液均已除去O2)。甲溶液中的溶质为 。写出石墨电极上发生的电极反应: 。电流表指针不再偏转后,向左侧烧杯中加入FeCl3固体,发现电流表指针反向偏转,此时石墨电极为 (填“正极”或“负极”),银电极的电极反应式为 。
12.(17分)黄铁矿(主要成分为FeS2,还有少量SiO2、Al2O3以及Au、Ag、Co、Ni等元素)在我国分布广泛,储量丰富。目前一种综合利用黄铁矿的工艺流程如图所示:
已知:Au3++4Cl- [AuCl4]-;常温下,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。
(1)“碱浸”过程中试剂X (填“可以”或“不可以”)选择氨水。
(2)请写出“氧化酸浸”时,金与浸出液反应的离子方程式: 。加入浸出液超过可浸出金属所需理论量较多,可采用 方法降低浸出剂消耗。
(3)“还原”过程中滤渣的主要成分为Fe和 。
(4)“沉铁”时,常温下,调pH=4,滤液中c(Fe3+)= mol·L-1。
(5)地表处的黄铁矿与石灰石接触,会转化为石膏(CaSO4·2H2O)与褐铁矿[Fe(OH)3],因此天然黄铁矿多位于地下。请写出黄铁矿转化为褐铁矿反应的化学方程式: 。
(6)通过分析黄铁矿 图谱可获得晶体结构相关信息。FeS2晶体的晶胞形状为立方体,边长为a nm。结构如图所示。FeS2的摩尔质量为120 g·mol-1,阿伏加德罗常数的值为NA。该晶体的密度为 g·cm-3。(1 nm=10-9 m)
13.(17分)LiFePO4和FePO4可以作为锂离子电池的正极材料。
(1)LiFePO4的制备。在氮气的氛围中,将一定量的(NH4)2Fe(SO4)2溶液与H3PO4、LiOH溶液中的一种混合,然后加入三颈烧瓶中(如图1),在搅拌下通过分液漏斗缓慢滴加剩余的另一种溶液,充分反应后,过滤、洗涤、干燥得到粗产品。
图1 图2
①分液漏斗中的溶液是 。
②(NH4)2Fe(SO4)2与H3PO4、LiOH反应得到LiFePO4和NH4HSO4,该反应的离子方程式为 。已知:Ka(HS)=1.0×10-2。
③在氮气氛围下,粗产品经150 ℃干燥、高温焙烧,即可得到锂离子电池的正极材料。焙烧时常向其中加入少量活性炭黑,其主要目的是 。
(2)FePO4的制备。取一定量铁粉、磷酸、水(按一定比例)放入容器中,加热充分反应,向反应后的溶液中加入一定量H2O2,同时加入适量水调节pH,静置后过滤、洗涤、干燥得到FePO4·2H2O,高温煅烧FePO4·2H2O,即可得到FePO4。
①其他条件不变时,磷酸与水的混合比例对铁粉溶解速率的影响如图2所示。当时,随着水的比例增加,铁粉溶解速率迅速升高的原因是 。
②为使反应过程中的Fe2+完全被H2O2氧化,下列操作控制能达到目的的是 (填字母)。
a.用Ca(OH)2调节溶液pH=7
b.加热,使反应在较高温度下进行
c.缓慢滴加H2O2溶液并搅拌
d.加入适当过量的H2O2溶液
③将Fe2(SO4)3与Na2HPO4溶液混合可以得到FePO4·2H2O。设计以Fe2(SO4)3与Na2HPO4溶液为原料,制备FePO4·2H2O的实验方案: ,干燥得到FePO4·2H2O。[实验中必须使用的试剂:盐酸、BaCl2溶液,已知Fe(OH)3开始沉淀的pH=2.7]
答案全解全析
1.A 太阳能电池板的主要成分是硅,A错误;光伏发电不会产生CO2,符合绿色发展的理念,B正确;胶体可产生丁达尔效应,C正确;采用CO2跨临界直冷制冰,不产生污染,比氟利昂制冰更加环保,D正确。
2.C Cu CuSO4 Cu(OH)2 CuO Cu,①正确;Na NaOH NaCl,NaCl不能一步转化生成Na2O,②错误;Al AlCl3Al(OH)3 Al2O3 Al,③正确;Fe FeCl3 FeCl2 Fe(OH)2,Fe(OH)2不能一步转化生成Fe,④错误;故选C。
3.A A项,明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使S恰好完全沉淀,即KAl(SO4)2与Ba(OH)2按物质的量之比1∶2反应,离子方程式为2Ba2++4OH-+Al3++2S 2BaSO4↓+[Al(OH)4]-,错误;B项,Ca(ClO)2溶液与少量CO2反应生成CaCO3和HClO,离子方程式为Ca2++2ClO-+CO2+H2O CaCO3↓+2HClO,正确;C项,Na2SO3溶液吸收少量Cl2,反应生成Na2SO4、NaHSO3和NaCl,离子方程式为3S+Cl2+H2O 2HS+2Cl-+S,正确;D项,Ba(NO3)2溶液与足量的SO2发生氧化还原反应生成BaSO4、NO和H2SO4,离子方程式为Ba2++2N+3SO2+2H2O BaSO4↓+2NO↑+2S+4H+,正确。
4.A 该实验中硫酸的浓度不同,温度不同,变量不唯一,不能探究温度对化学反应速率的影响,A错误;Na2O2与水反应放热使集气瓶中空气压强增大,U形管中红墨水液面左低右高,能达到实验目的,B正确;若CO2中含有SO2,能与Fe3+反应,使溶液颜色变浅,能达到实验目的,C正确;K2Cr2O7和浓盐酸可制取Cl2,即氧化性:K2Cr2O7>Cl2,Cl2与KBr溶液反应生成Br2,溶液颜色变深,能证明氧化性:Cl2>Br2,NaOH溶液可吸收尾气,D正确。
5.C【实验梳理】
Ⅰ 无色溶液不含Cu2+;滴加氨水生成沉淀,则原溶液中含Ag+、Mg2+、Al3+中的至少一种,C与其不能大量共存,原溶液中不含C;离子种类增加,即原溶液中不含N
Ⅱ 原溶液中不含K+
Ⅲ 生成的气体为NO,即原溶液中含N、I-,二者在酸性条件下反应生成NO,不含Ag+
Ⅳ 白色沉淀为BaSO4,即原溶液中含S
综上分析可知,溶液中的阳离子可能为Mg2+、Al3+,可能含Cl-,各离子物质的量浓度均为0.2 mol·L-1,根据电荷守恒可知,溶液中一定含有Mg2+、Al3+、Cl-、N、S、I-。
原溶液中一定不含的阳离子是K+、N、Cu2+、Ag+,A正确;Ⅲ中I-、N在酸性条件下反应生成NO,其离子方程式为8H++6I-+2N 3I2+2NO↑+4H2O,B正确;原溶液中一定含Cl-,C错误;充分反应后,Al3+最终转化为Na[Al(OH)4],Mg2+形成Mg(OH)2沉淀,灼烧后转化为MgO,所得固体为MgO,n(MgO)=0.2 mol·L-1×0.1 L=0.02 mol,m(MgO)=0.02 mol×40 g/mol=0.8 g,D正确。
解题方法
应用四原则进行离子推断
6.D 盐酸中的Cl-也能被KMnO4溶液氧化而使KMnO4溶液褪色,不能根据实验现象确定是否含有Fe2+,A错误;酸化的AgNO3溶液中N具有强氧化性,也能将Fe2+氧化为Fe3+,不能说明是Ag+氧化了Fe2+,B错误;浓硝酸不稳定,易分解生成红棕色气体NO2,不能说明是浓硝酸与木炭发生反应,C错误;产生的气体通入品红溶液,能使其褪色,说明生成的气体具有漂白性,该气体可能是SO2,则溶液中可能含有S或HS等,D正确。
7.C 结合图像可知发生的反应可能有:①2Na2O2+2SO2 2Na2SO3+O2、②2Na2SO3+O2 2Na2SO4。ab段O2含量增加,故发生的反应为2Na2O2+2SO2 2Na2SO3+O2,A正确;bc段O2含量缓慢降低,发生的反应为2Na2SO3+O2 2Na2SO4,B正确;c点O2含量高于a点,反应①生成的O2未被完全消耗,则此时反应产物中含有Na2SO3,C错误;相同条件下,将SO2换成CO2后,重复题述操作,只发生反应2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2,结束后O2含量高于c点,D正确。
归纳总结
Na2O2的强氧化性
试剂 现象 反应原理(或解释)
Na2SO3 溶液 — Na2O2+Na2SO3+H2ONa2SO4+2NaOH
氢硫酸 溶液 溶液 变浑浊 Na2O2将H2S氧化生成S单质
酚酞 溶液 溶液先变 红后褪色 与水反应生成NaOH,Na2O2具有强氧化性,可漂白某些有机色素
品红 溶液 溶液红 色褪去 Na2O2具有强氧化性
8.D 装置Ⅰ中Zn和稀硫酸反应生成H2,装置Ⅱ中用浓硫酸干燥H2,用H2排出装置内的空气后再加热石英管,装置Ⅲ中烧杯中水的温度要高于31.8℃,(注意),与H2在石英管中反应。实验过程中,应先对H2进行验纯再加热石英管,防止H2不纯引发爆炸,A正确;由于SiHCl3在空气中易自燃,遇水会剧烈反应,实验开始时,排尽空气可防止SiHCl3自燃和水解,B正确;根据电负性顺序可知,SiHCl3中H为-1价,具有还原性,与NaOH溶液发生归中反应,化学方程式为SiHCl3+7NaOH Na4SiO4+3NaCl+3H2O+H2↑,C正确;装置Ⅲ中为使SiHCl3汽化,不可使用冷水浴,D错误。
9.B 38.4 g Cu的物质的量为=0.6 mol,反应中Cu失去电子的物质的量为0.6 mol×2=1.2 mol;反应中N元素由+5价降至+2或+4价,根据得失电子守恒,有①3n(NO)+n(NO2)+2n(N2O4)=1.2 mol,NO、NO2、N2O4的总物质的量为0.9 mol,即②n(NO)+n(NO2)+n(N2O4)=0.9 mol,氮氧化物与NaOH反应生成NaNO3和NaNO2,根据Na守恒,有③n(NO)+n(NO2)+2n(N2O4)=0.5 L×2 mol·L-1,联立①②③得n(NO)=0.1 mol,n(NO2)=0.7 mol,n(N2O4)=0.1 mol,A正确。根据得失电子守恒可知,0.6 mol Cu失去的电子数等于HNO3转化为NaNO2得到的电子数,即0.6 mol×(2-0)=n(NaNO2)×(5-3),得n(NaNO2)=0.6 mol,由Na守恒可知n(NaNO3)=0.4 mol,B错误。Cu与HNO3恰好完全反应,生成0.6 mol Cu(NO3)2和0.1 mol NO、0.7 mol NO2、0.1 mol N2O4,则n(HNO3)=(2×0.6+0.1+0.7+2×0.1) mol=2.2 mol,c(HNO3)==11 mol·L-1,C正确。反应生成0.9 mol氮的氧化物时得到1.2 mol电子,通入O2被水吸收生成HNO3,O2得到1.2 mol电子,即消耗0.3 mol O2,标准状况下的体积为6.72 L,D正确。
10.A 同一溶液中==,随着NaCl溶液浓度的增大,Cl2溶解度减小,反应①的平衡逆向移动,溶液中c(H+)减小,故增大,A错误;随着盐酸浓度的增大,反应①被抑制,但Cl2溶解度增大,说明此时主要发生反应②,B正确;a点时盐酸为3.0 mol·L-1,HCl电离出的Cl-部分与Cl2结合生成C,即溶液中存在c(H+)>c(Cl-)>c(C),反应②的平衡常数远大于反应①,且HClO电离微弱,即c(C)>c(ClO-),则c(H+)>c(Cl-)>c(C)>c(ClO-),C正确;b点为3.0 mol·L-1的NaCl溶液,根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(C)+c(ClO-)+c(OH-),因溶液中存在①②③三个平衡,溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH-),则溶液中c(Na+)
在比较溶液中离子浓度大小或等量关系时,注意电荷守恒和元素守恒等的应用,在分析D项离子浓度关系时,根据电荷守恒可得出等量关系,结合溶液呈酸性,即可判断c(Na+)与[c(Cl-)+c(C)+c(ClO-)]的关系。
11.(每空2分)
(1)KSCN O2+4Fe2++4H+4Fe3++2H2O
(2)0.05
(3)加硝酸,加热溶解固体,再滴加稀盐酸,产生白色沉淀(合理即可)
(4)FeCl2(或者FeSO4) Fe2+-e-Fe3+ 正极 Ag-e-Ag+
解析 (1)检测滤液中含Fe3+,可选用的试剂为KSCN溶液。空气中存在O2,能将Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式为O2+4Fe2++4H+ 4Fe3++2H2O。(2)证明假设c错误,可以设计一个没有Ag+存在的空白实验,其他条件不变,可以选用0.05 mol·L-1 NaNO3溶液。(3)黑色固体中含有过量铁,如果同时含有银,则可加入HCl或H2SO4溶解Fe,而银不能溶解,或先用硝酸溶解固体将Ag转化为AgNO3溶液,再用HCl检验Ag+,可产生白色沉淀。(4)利用原电池证明Ag+可将Fe2+氧化为Fe3+,Ag+发生还原反应生成Ag,即Ag电极为正极,Fe2+在负极发生氧化反应,石墨电极为负极,则甲溶液为FeCl2或FeSO4溶液,负极反应式为Fe2+-e- Fe3+。电流表指针不再偏转后,向左侧烧杯中加入FeCl3固体,此时石墨电极为正极,Ag电极为负极,负极上Ag失电子生成Ag+,即负极反应式为Ag-e- Ag+。
12.(除标注外,每空2分)
(1)不可以
(2)2Au+Cl+6H++7Cl-2[AuCl4]-+3H2O 多次循环浸出
(3)Au
(4)4.0×10-8
(5)4FeS2+15O2+8CaCO3+22H2O8CaSO4·2H2O+4Fe(OH)3+8CO2
(6)X射线衍射 ×1021(3分)
解析 【流程梳理】
(1)“碱浸”是溶解SiO2与Al2O3,需使用强碱,用氨水无法溶解二者。(2)“氧化酸浸”时,浸出液中含有Cl,金与Cl在酸性条件下反应的离子方程式为2Au+Cl+6H++7Cl- 2[AuCl4]-+3H2O;加入浸出液超过可浸出金属所需理论量较多,则浸出液中可浸出离子浓度较低,可反复循环浸出,提高浸出液中离子浓度,节约试剂。(3)“氧化酸浸”过程中Ag转化为AgCl沉淀,Au溶解变成[AuCl4]-,“还原”过程中加入Fe,Fe的金属活动性强于Au,[AuCl4]-又被Fe还原为Au单质,故滤渣的主要成分为Fe、Au。(4)常温下,pH=4时溶液中c(H+)=10-4 mol·L-1,c(OH-)=10-10 mol·L-1,根据Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=4.0×10-38可得c(Fe3+)= mol·L-1=4.0×10-8 mol·L-1。(5)黄铁矿与石灰石接触,会转化为CaSO4·2H2O与褐铁矿[Fe(OH)3],该反应有O2参与,根据得失电子守恒、原子守恒可写出反应的化学方程式为4FeS2+15O2+8CaCO3+22H2O 8CaSO4·2H2O+4Fe(OH)3+8CO2。(6)X射线衍射可以获得晶体结构相关信息。该晶胞中含Fe2+个数为8×+6×=4,的个数为12×+1=4,晶胞的质量为×120 g,晶胞的体积为(a×10-7)3 cm3,则晶体的密度ρ= g/cm3=×1021 g/cm3。
13.(除标注外,每空2分)
(1)①LiOH溶液 ②Fe2++Li++OH-+H3PO4+2SLiFePO4↓+H2O+2HS ③改善成型后LiFePO4的导电性能(3分)
(2)①促进了H3PO4的电离,使c(H+)显著增大,反应速率加快,同时反应放热也加快了反应速率(4分) ②cd ③在搅拌下向Fe2(SO4)3溶液中缓慢加入Na2HPO4溶液,控制溶液的pH<2.7,直到向上层清液中继续加入Na2HPO4溶液不再产生沉淀,静置后过滤,用蒸馏水洗涤沉淀2~3次,取最后一次洗涤液,滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,不再出现白色沉淀(4分)
解析 (1)①(NH4)2Fe(SO4)2溶液因水解而呈酸性,能与LiOH溶液反应,则应将一定量(NH4)2Fe(SO4)2溶液和磷酸溶液混合加入三颈烧瓶中,分液漏斗中的溶液是LiOH溶液。②根据(NH4)2Fe(SO4)2与H3PO4、LiOH反应得到LiFePO4和NH4HSO4,根据题中信息Ka(HS)=1.0×10-2,(易错点),则离子方程式为Fe2++Li++OH-+H3PO4+2S LiFePO4↓+H2O+2HS。③活性炭黑能够导电,则在氮气氛围下,焙烧粗产品时加入少量活性炭黑能改善成型后磷酸铁锂的导电性能。(2)①H3PO4在溶液中分步电离出H+,向H3PO4中加水可促进其电离,据图2可知,当≤≤时,随着水的加入,促进H3PO4电离,使溶液中c(H+)显著增大,且反应放热,导致铁粉溶解速率迅速升高。②用Ca(OH)2调节溶液pH=7,会使溶液中的Fe2+转化为Fe(OH)2沉淀,不利于Fe2+氧化,a错误;H2O2受热分解,H2O2浓度减小不利于Fe2+氧化,b错误;缓慢滴加H2O2溶液并搅拌,能使反应物充分接触,有利于Fe2+完全氧化,c正确;加入适当过量的H2O2溶液,有利于Fe2+完全氧化,d正确。③根据题中信息和所给试剂,以Fe2(SO4)3与Na2HPO4溶液为原料制备FePO4·2H2O,应在搅拌下向Fe2(SO4)3溶液中缓慢加入Na2HPO4溶液,控制溶液的pH小于2.7,防止Fe3+生成Fe(OH)3沉淀,直到向上层清液中继续加入Na2HPO4溶液不再产生沉淀,说明溶液中的Fe3+沉淀完全,静置后过滤,用蒸馏水洗涤沉淀2~3次,取最后一次洗涤液,滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,不再出现白色沉淀,说明沉淀洗涤干净,最后干燥得到FePO4·2H2O。
