Question

15．乳酸亞鐵晶體（[CH₃CH（OH）COO]2Fe•3H₂O，Mr=288）是常用的補(bǔ)鐵劑．乳酸亞鐵可由乳酸與碳酸亞鐵反應(yīng)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(yīng)．結(jié)束后，無需過濾，除去過量鐵粉的反應(yīng)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(jié)晶、過濾、洗滌、干燥．
（3）該興趣小組用KMnO₄測(cè)定產(chǎn)品中亞鐵含量進(jìn)而計(jì)算乳酸亞鐵晶體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(jīng)查閱文獻(xiàn)后，該興趣小組改用鈰（Ce）量法測(cè)定產(chǎn)品中Fe²⁺的含量．取2.880g產(chǎn)品配成100mL溶液，每次取20.00mL，進(jìn)行必要處理，用0.1000mol•L^-1Ce（SO₄）₂標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，平均消耗Ce（SO₄）219.7mL．滴定反應(yīng)為Ce⁴⁺+Fe²⁺═Ce³⁺+Fe³⁺，則產(chǎn)品中乳酸亞鐵晶體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(huì)引入雜質(zhì)，反應(yīng)方程式為2CH₃CH（OH）COOH+Fe→[CH₃CH（OH）COO]₂Fe+H₂↑；
（2）從溶液中獲得晶體，應(yīng)經(jīng)過冷卻結(jié)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(dǎo)致消耗高錳酸鉀的增大，而計(jì)算中按亞鐵離子被氧化，故計(jì)算所得乳酸亞鐵的質(zhì)量偏大；根據(jù)離子方程式計(jì)算20mL溶液中n（Fe²⁺），進(jìn)而計(jì)算100mL含有n（Fe²⁺），再根據(jù)m=nM計(jì)算乳酸亞鐵晶體的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算產(chǎn)品中乳酸亞鐵晶體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）除去過量的鐵粉可直接加入適量的乳酸，不會(huì)引入雜質(zhì)，反應(yīng)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(yīng)制得乳酸亞鐵，從熱溶液中獲得乳酸亞鐵晶體，應(yīng)經(jīng)過冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等操作，
故答案為：冷卻結(jié)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(dǎo)致消耗高錳酸鉀的增大，而計(jì)算中按亞鐵離子被氧化，故計(jì)算所得乳酸亞鐵的質(zhì)量偏大，產(chǎn)品中乳酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)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(chǎn)品中乳酸亞鐵晶體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(diǎn)評(píng) 本題考查實(shí)驗(yàn)制備方案，涉及化學(xué)儀器識(shí)別、對(duì)操作的分析評(píng)價(jià)、物質(zhì)分離提純、氧化還原反應(yīng)滴定應(yīng)用等，明確原理是解題關(guān)鍵，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，難度中等．