Question

【題目】新型電池在飛速發(fā)展的信息技術(shù)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。Li2FeSiO4是極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦弯囯x子電池電極材料，在蘋果的幾款最新型的產(chǎn)品中已經(jīng)有了一定程度的應(yīng)用。其中一種制備Li2FeSiO4的方法為：固相法：2Li2SiO3+FeSO4Li2FeSiO4+Li2SO4+SiO2

某學(xué)習(xí)小組按如下實(shí)驗(yàn)流程制備Li2FeSiO4并測(cè)定所得產(chǎn)品中Li2FeSiO4的含量。

實(shí)驗(yàn)(一)制備流程：

實(shí)驗(yàn)(二)Li2FeSiO4含量測(cè)定：

從儀器B中取20.00mL溶液至錐形瓶中，另取0.2000mol·Lˉ1的酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液裝入儀器C中，用氧化還原滴定法測(cè)定Fe2+含量。相關(guān)反應(yīng)為：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，雜質(zhì)不與酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液反應(yīng)。經(jīng)4次滴定，每次消耗KMnO4溶液的體積如下：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3	4
消耗KMnO4溶液體積	20.00mL	19.98mL	21.38mL	20.02mL

（1）實(shí)驗(yàn)(二)中的儀器名稱：儀器B__，儀器C__。

（2）制備Li2FeSiO4時(shí)必須在惰性氣體氛圍中進(jìn)行，其原因是__。

（3）操作Ⅱ的步驟__，在操作Ⅰ時(shí)，所需用到的玻璃儀器中，除了普通漏斗、燒杯外，還需__。

（4）還原劑A可用SO2，寫出該反應(yīng)的離子方程式__，此時(shí)后續(xù)處理的主要目的是__。

（5）滴定終點(diǎn)時(shí)現(xiàn)象為__；根據(jù)滴定結(jié)果，可確定產(chǎn)品中Li2FeSiO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。

Answer 1

【答案】100mL容量瓶 酸式滴定管 防止Fe2+被氧化 蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶 玻璃棒 2Fe3++2H2O+SO2= SO42-+2Fe2++4H+ 除去過(guò)量的SO2，以免影響Fe2+的測(cè)定 溶液變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內(nèi)不變色 81%

【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)(二)中，儀器B在配制100mL溶液時(shí)定容；滴定實(shí)驗(yàn)用滴定管；

（2）Fe2+易被氧化；

（3）操作Ⅱ是從硫酸亞鐵溶液中獲得硫酸亞鐵晶體；操作Ⅰ是過(guò)濾，根據(jù)過(guò)濾裝置回答；

（4）還原劑SO2的作用是把Fe3+還原為Fe2+；SO2能被高錳酸鉀氧化；

（5）滴定終點(diǎn)時(shí)，滴入的最后一滴高錳酸鉀溶于剩余；根據(jù)MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O計(jì)算Li2FeSiO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

（1）實(shí)驗(yàn)(二)中，儀器B在配制100mL溶液時(shí)定容，儀器B的名稱是100mL容量瓶；滴定實(shí)驗(yàn)用滴定管，高錳酸鉀溶液盛裝在酸式滴定管中，儀器C是酸式滴定管；

（2）Fe2+易被氧化為Fe3+，所以實(shí)驗(yàn)制備Li2FeSiO4時(shí)在惰性氣體氛圍中進(jìn)行；

（3）操作Ⅱ是從硫酸亞鐵溶液中獲得硫酸亞鐵晶體，操作Ⅱ的步驟蒸發(fā)結(jié)晶；操作Ⅰ是過(guò)濾，根據(jù)過(guò)濾裝置，需用到的玻璃儀器中，除了普通漏斗、燒杯外，還需玻璃棒；

（4）還原劑SO2的作用是把Fe3+還原為Fe2+，根據(jù)得失電子守恒配平反應(yīng)方程式是2Fe3++2H2O+SO2= SO42-+2Fe2++4H+；

（4）SO2具有還原性，能被高錳酸鉀氧化，后續(xù)處理是除去過(guò)量的SO2，以免影響Fe2+的測(cè)定；

（5）滴定終點(diǎn)時(shí)，滴入的最后一滴高錳酸鉀溶于剩余，現(xiàn)象為溶液變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內(nèi)不變色；經(jīng)4次滴定，第三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)明顯偏離正常誤差范圍，其余3次平均消耗KMnO4溶液的體積為20.00mL，每次實(shí)驗(yàn)消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量是0.02L×0.2mol·Lˉ1=0.004mol， 根據(jù)根據(jù)MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O得關(guān)系式5Li2FeSiO4～～～～KMnO4，產(chǎn)品中Li2FeSiO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。