Question

【題目】乳酸亞鐵晶體[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O(M=288)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(yīng)制得：

I．制備碳酸亞鐵

（1）儀器C的名稱是_____。

（2）利用如圖所示裝置進行實驗。首先關(guān)閉活塞2，打開活塞1、3，目的是____；關(guān)閉活塞1，反應(yīng)一段時間后，關(guān)閉活塞____，打開活塞______，觀察到B中溶液進入到C中，C中產(chǎn)生沉淀和氣體，寫出制備FeCO3的離子方程式____。

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

（6）經(jīng)查閱文獻后，改用Ce(SO4)2標準溶液進行滴定。反應(yīng)中Ce4+離子的還原產(chǎn)物為Ce3+。測定時，先稱取5.760g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25.00mL，用0.1000mol·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(chǎn)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(chǎn)生的氫氣排凈裝置內(nèi)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(yīng)產(chǎn)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】

(1)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)實驗原理進行分析判斷。（2）根據(jù)實驗用到的儀器裝置進行分析解答相關(guān)的問題；（3）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式找出相關(guān)物質(zhì)的關(guān)系式進行計算。

（1）由裝置圖可知儀器C的名稱是三頸燒瓶。答案：三頸燒瓶。

（2）為順利達成實驗?zāi)康�，先要使鹽酸與鐵粉反應(yīng)制備FeCl2。先關(guān)閉活塞2，打開活塞1、3，待加入足量鹽酸后，關(guān)閉活塞1，反應(yīng)一段時間后，利用生成的H2使B裝置中的氣壓增大，將B裝置中的FeCl2溶液加入到C裝置中，具體操作為：關(guān)閉活塞3，打開活塞2。C裝置中FeCl2和NH4HCO3發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為Fe2++2HCO3=FeCO3↓+CO2↑+H2O。答案：制備Fe2+；利用產(chǎn)生的氫氣排凈裝置內(nèi)的空氣，防止Fe2+被氧化；2；3；Fe2++2HCO3=FeCO3↓+CO2↑+H2O。

（3）亞鐵離子易被氧化，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

（4）Fe2+易被氧化為Fe3+，實驗?zāi)康氖侵苽淙樗醽嗚F晶體，加入少量鐵粉的作用，可以防止FeCO3與乳酸反應(yīng)產(chǎn)生的Fe2+被氧化。答案：防止FeCO3與乳酸反應(yīng)產(chǎn)生的Fe2+被氧化。

（5）乳酸根中含有羥基，可能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，導(dǎo)致消耗的高錳酸鉀的量變多，而計算中按Fe2+被氧化，故計算所得的乳酸亞鐵的質(zhì)量偏大，產(chǎn)品中乳酸亞鐵的純度大于100%。答案：乳酸根中的羥基被酸性高錳酸鉀溶液氧化。

（6）3組數(shù)據(jù)，第二組數(shù)據(jù)與第一、三組相差太大，應(yīng)舍去，平均每25.00mL消耗Ce(SO4)2的體積為v=mL=19.50mL，有Ce4++ Fe2+＝Ce3++ Fe3+，25.00mL溶液中含有的Fe2+的物質(zhì)的量濃度為c(Fe2+)=(19.500.1)/25.00mol/L=0.078mol/L,則250mL溶液中，原產(chǎn)品中含有n(Fe2+)=0.078mol/L0.25L=0.0195mol，則產(chǎn)品中乳酸亞鐵晶體的質(zhì)量分數(shù)為=97.50答案：97.50。