Question

15．乳酸亞鐵晶體（[CH₃CH（OH）COO]2Fe•3H₂O，Mr=288）是常用的補鐵劑．乳酸亞鐵可由乳酸與碳酸亞鐵反應制得．
（1）將制得的FeCO₃加入乳酸溶液中，再加入過量鐵粉，75℃下攪拌使之充分反應．結束后，無需過濾，除去過量鐵粉的反應方程式為2CH₃CH（OH）COOH+Fe→[CH₃CH（OH）COO]₂Fe+H₂↑．
（2）從上述所得溶液中獲得乳酸亞鐵晶體的方法是冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥．
（3）該興趣小組用KMnO₄測定產品中亞鐵含量進而計算乳酸亞鐵晶體的質量分數，發(fā)現產品的質量分數總是大于100%，其原因可能是乳酸根離子中含有羥基，被酸性高錳酸鉀溶液氧化．經查閱文獻后，該興趣小組改用鈰（Ce）量法測定產品中Fe²⁺的含量．取2.880g產品配成100mL溶液，每次取20.00mL，進行必要處理，用0.1000mol•L^-1Ce（SO₄）₂標準溶液滴定至終點，平均消耗Ce（SO₄）219.7mL．滴定反應為Ce⁴⁺+Fe²⁺═Ce³⁺+Fe³⁺，則產品中乳酸亞鐵晶體的質量分數為98.5%．

Answer 1

分析 （1）除去過量的鐵粉可直接加入適量的乳酸，不會引入雜質，反應方程式為2CH₃CH（OH）COOH+Fe→[CH₃CH（OH）COO]₂Fe+H₂↑；
（2）從溶液中獲得晶體，應經過冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥等操作；
（3）乳酸根中含有羥基，可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化，導致消耗高錳酸鉀的增大，而計算中按亞鐵離子被氧化，故計算所得乳酸亞鐵的質量偏大；根據離子方程式計算20mL溶液中n（Fe²⁺），進而計算100mL含有n（Fe²⁺），再根據m=nM計算乳酸亞鐵晶體的質量，進而計算產品中乳酸亞鐵晶體的質量分數．

解答 解：（1）除去過量的鐵粉可直接加入適量的乳酸，不會引入雜質，反應方程式為2CH₃CH（OH）COOH+Fe→[CH₃CH（OH）COO]₂Fe+H₂↑，故答案為：2CH₃CH（OH）COOH+Fe→[CH₃CH（OH）COO]₂Fe+H₂↑；
（2）在75℃下攪拌使之充分反應制得乳酸亞鐵，從熱溶液中獲得乳酸亞鐵晶體，應經過冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥等操作，
故答案為：冷卻結晶；過濾；
（3）乳酸根中含有羥基，可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化，導致消耗高錳酸鉀的增大，而計算中按亞鐵離子被氧化，故計算所得乳酸亞鐵的質量偏大，產品中乳酸亞鐵的質量分數會大于100%；由：Ce⁴⁺+Fe²⁺=Ce³⁺+Fe³⁺，可知20mL溶液中n（Fe²⁺）=n（Ce⁴⁺）=0.1000mol/L×0.0197L=0.00197mol，故100mL含有n（Fe²⁺）=0.00197mol×$\frac{100mL}{20mL}$=0.00985mol，故產品中乳酸亞鐵晶體的質量分數為$\frac{0.00985mol×288g/mol}{2.88g}$×100%=98.5%，
故答案為：乳酸根離子中含有羥基，被酸性高錳酸鉀溶液氧化；98.5%．

點評 本題考查實驗制備方案，涉及化學儀器識別、對操作的分析評價、物質分離提純、氧化還原反應滴定應用等，明確原理是解題關鍵，是對學生綜合能力的考查，難度中等．