Question

【題目】乳酸亞鐵晶體[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O(M=288 g/mol)是一種很好的食品鐵強化劑，易溶于水，吸收效果比無機鐵好，可由乳酸CH3CH(OH)COOH與FeCO3反應制得.

I.制備碳酸亞鐵

(1)利用如圖所示裝置進行實驗。裝置中儀器C的名稱是____________。

(2)實驗開始時，首先關閉活塞2，打開活塞1、3，目的是________________________；關閉活塞1，反應一段時間后，關閉活塞_________，打開活塞___________，觀察到B中溶液進入到C中，C中產生沉淀和氣體。生成FeCO3的離子方程式為__________。

(3)裝置D的作用是___________________。

Ⅱ.乳酸亞鐵晶體的制備及純度測定

將制得的FeCO3加入到乳酸溶液中，加入少量鐵粉，在75℃下攪拌使之充分反應。然后再加入適量乳酸，從所得溶液中獲得乳酸亞鐵晶體。

(4)加入少量鐵粉的作用是______________________________。

(5)用KMnO4滴定法測定樣品中Fe2+的量進而計算純度時，發(fā)現(xiàn)結果總是大于100%，其主要原因是____________________________________________。

(6)經查閱文獻后，改用Ce(SO4)2標準溶液進行滴定。反應中Ce4+離子的還原產物為Ce3+。測定時，先稱取5.760 g樣品，溶解后進行必要處理，用容量瓶配制成250 mL溶液，每次取25.00 mL，用0.1000 mol·L-1Ce(SO4)2標準溶液滴定至終點，記錄數(shù)據(jù)如下表所示：

則產品中乳酸亞鐵晶體的純度為________%（保留小數(shù)點后兩位）。

Answer 1

【答案】三頸燒瓶 制備Fe2+，利用產生的氫氣排凈裝置內的空氣，防止Fe2+被氧化 3 2 Fe2++2HCO3=FeCO3↓+CO2↑+H2O 液封，防止空氣中的氧氣進入到C裝置中，將Fe2+氧化 防止FeCO3與乳酸反應產生的Fe2+被氧化 乳酸根中的羥基被酸性高錳酸鉀溶液氧化 97.50

【解析】

I. 制備碳酸亞鐵

Fe粉與鹽酸在裝置B中反應制取FeCl2，亞鐵離子容易被氧氣氧化，制備過程中應在無氧環(huán)境中進行，利用反應生成的氫氣排盡裝置中的空氣，在C裝置中FeCl2和NH4HCO3發(fā)生反應：FeCl2+2NH4HCO3=FeCO3↓+2NH4Cl+CO2↑+H2O，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，裝置D防止空氣中的氧氣進入到C裝置中，將Fe2+氧化，據(jù)此分析作答。

Ⅱ.乳酸亞鐵晶體的制備及純度測定

(4)考慮Fe2+被氧化；

(5)乳酸中的羥基消耗酸性高錳酸鉀；

(6)第二組數(shù)據(jù)誤差較大，舍去，計算出消耗的標準液體積平均為19.50 mL，根據(jù)Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+，則m(乳酸亞鐵)=0.1000 mol/L×0.0195 L××288 g/mol=5.616 g，據(jù)此計算可得。

I.(1)根據(jù)裝置圖可知：儀器C為三頸燒瓶；

(2)首先關閉活塞2，打開活塞1、3，目的是發(fā)生反應制備Fe2+，利用反應產生的H2排凈裝置內的空氣，防止Fe2+被氧化；關閉活塞1，反應一段時間后，關閉活塞3，打開活塞2，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，發(fā)生反應：Fe2++2HCO3=FeCO3↓+CO2↑+H2O；

(3)裝置D的作用是液封，防止空氣中的氧氣進入到C裝置中，將Fe2+氧化；

II.(4)加入少量鐵粉的作用是防止FeCO3與乳酸反應產生的Fe2+被氧化；

(5)乳酸根中的羥基容易被酸性高錳酸鉀溶液氧化，故用KMnO4滴定法測定樣品中Fe2+的量進而計算純度時，發(fā)現(xiàn)結果總是大于100%；

(6)通過對實驗數(shù)據(jù)分析、觀察，發(fā)現(xiàn)第二組數(shù)據(jù)誤差較大，要舍去，故消耗的標準液體積平均為19.50 mL，根據(jù)Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+，則m(乳酸亞鐵)=0.1000 mol/L×0.0195 L××288 g/mol=5.616 g，故產品中乳酸亞鐵晶體的純度為×100%=97.50%。