Question

【題目】乳酸亞鐵晶體([CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O ，相對分子質(zhì)量為288)易溶于水，是一種很好的補(bǔ)鐵劑，可由乳酸[CH3CH(OH)COOH]與FeCO3反應(yīng)制得。

I．碳酸亞鐵的制備(裝置如圖所示)

(1)實(shí)驗(yàn)操作如下：打開______，加入適量稀硫酸后關(guān)閉k1，使反應(yīng)進(jìn)行一段時間，其目的除生成FeSO4溶液外，還有__________________________________。

(2)接下來使儀器C中的制備反應(yīng)發(fā)生，其反應(yīng)的離子方程式為_____________。

(3)儀器C中混合物經(jīng)過濾、洗滌得到FeCO3沉淀，檢驗(yàn)其是否洗凈的方法是_____。

Ⅱ．乳酸亞鐵的制備及鐵元素含量測定

(4)向純凈FeCO3固體中加入足量乳酸溶液，在75℃下攪拌使之充分反應(yīng)，經(jīng)過濾，在__________________的條件下，經(jīng)低溫蒸發(fā)等操作后，獲得乳酸亞鐵晶體。

(5)兩位同學(xué)分別用不同的方案進(jìn)行鐵元素含量測定：

①甲同學(xué)通過KMnO4滴定法測定樣品中Fe2+的含量計算樣品純度。在操作均正確的前提下，所得純度總是大于100%，其原因可能是____________________________。

②乙同學(xué)經(jīng)查閱資料后改用碘量法測定鐵元素的含量計算樣品純度。稱取3.000g樣品，灼燒完全灰化，加足量鹽酸溶解，取所有可溶物配成100mL溶液。吸取 25.00mL該溶液加入過量KI溶液充分反應(yīng)，然后加入幾滴淀粉溶液，用0.1000 mol·L-1硫代硫酸鈉溶液滴定(已知：I2 + 2S2O＝S4O+ 2I-)，當(dāng)溶液_____________，即為滴定終點(diǎn)；平行滴定3次，硫代硫酸鈉溶液的平均用量為24.80 mL，則樣品純度為_____________%。

Answer 1

【答案】打開kl、k2 用產(chǎn)生的H2排盡裝置內(nèi)的空氣 Fe2＋＋2HCO=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O 取最后一次洗滌液，加入過量稀鹽酸，再加入一定量BaCl2溶液，若無白色沉淀，則洗滌干凈 隔絕空氣 乳酸根離子中的羥基也能被高錳酸鉀溶液氧化，導(dǎo)致消耗高錳酸鉀溶液的量偏多 藍(lán)色褪去且半分鐘不恢復(fù) 95.2

【解析】

亞鐵離子容易被氧氣氧化，制備過程中應(yīng)在無氧環(huán)境中進(jìn)行，Fe與稀硫酸反應(yīng)制備硫酸亞鐵，利用反應(yīng)生成的氫氣排盡裝置中的空氣，故B制備硫酸亞鐵，利用生成氫氣，使B裝置中氣壓增大，將B裝置中的氯化亞鐵溶液壓入C中，C裝置中硫酸亞鐵和NH4HCO3發(fā)生反應(yīng)：Fe2＋＋2HCO=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O，得到碳酸亞鐵。

(1)由儀器圖形可知B為蒸餾燒瓶；實(shí)驗(yàn)中打開k1、k2，加入適量稀硫酸，鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，關(guān)閉k1，使反應(yīng)進(jìn)行一段時間，可使生成的氫氣排出裝置C內(nèi)的空氣，防止二價鐵被氧化；

(2)待裝置內(nèi)空氣排出后，接下來要使儀器C中的制備反應(yīng)發(fā)生，則需關(guān)閉k2，使B裝置中氣壓增大，將生成的硫酸亞鐵溶液排到裝置C中，與碳酸氫根離子發(fā)生反應(yīng)生成碳酸亞鐵，同時生成二氧化碳，反應(yīng)的離子方程式為Fe2＋＋2HCO=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O；

(3)檢驗(yàn)FeCO3沉淀是否洗滌干凈，就是檢驗(yàn)最后一次洗滌液中是否存在硫酸根離子，取最后一次水洗液于試管中，加入過量稀鹽酸酸化，滴加一定量的BaCl2溶液，若無白色渾濁出現(xiàn)，則表明洗滌液中不存在硫酸根離子；

(4) 乳酸亞鐵晶體有較強(qiáng)還原性，易被空氣中氧氣氧化，則制備乳酸亞鐵應(yīng)隔絕空氣，防止被氧化；

(5)①乳酸亞鐵中含有亞鐵離子和乳酸根離子，CH3CH(OH)COO-中含有的羥基均可被酸性高錳酸鉀溶液氧化，因?yàn)榱u基的反應(yīng)導(dǎo)致消耗高錳酸鉀溶液偏多，故結(jié)果偏大；

②碘的淀粉溶液顯藍(lán)色，滴加硫代硫酸鈉溶液后藍(lán)色會變淺，當(dāng)藍(lán)色剛好褪去且半分鐘不恢復(fù)，即可判斷為滴定終點(diǎn)；

樣品，灼燒完全灰化，加足量鹽酸溶解，則鐵元素轉(zhuǎn)變成鐵離子，取所有可溶物配成的100mL溶液中吸取 25.00mL，該溶液中所含鐵離子可按下列關(guān)系式計算：

得x=0.00248mol，則所有可溶物配成的100mL溶液中鐵離子為mol=0.00992mol，按鐵元素守恒可知，樣品中乳酸亞鐵的物質(zhì)的量為0.00992mol，則樣品的純度為×100%=95.5%。