Question

【題目】三水乳酸亞鐵晶體[（CH3CHOHCOO)2Fe3H2O，Mr=288]是一種很好的補(bǔ)鐵劑，易溶于水，吸收效果比無機(jī)鐵好�？捎删G礬(FeSO4·7H2O)通過下列反應(yīng)制備：

FeSO4+Na2CO3== FeCO3↓+Na2SO4

FeCO3+ 2CH3CHOHCOOH ==（CH3CHOHCOO）2Fe+CO2↑+H2O

（1）制備FeCO3時，選用的加料方式是______(填字母)，原因是_______________________。

a．將FeSO4溶液與Na2CO3溶液同時加入到反應(yīng)容器中

b．將FeSO4溶液緩慢加入到盛有Na2CO3溶液的反應(yīng)容器中

c．將Na2CO3溶液緩慢加入到盛有FeSO4溶液的反應(yīng)容器中

（2）生成的FeCO3沉淀需經(jīng)充分洗滌，檢驗洗滌是否完全的方法是__________________。

（3）將制得的FeCO3加入到足量乳酸溶液中，再加入少量鐵粉，75℃下攪拌反應(yīng)。

①鐵粉的作用是_____________________。

②反應(yīng)結(jié)束后，無需過濾，除去過量鐵粉的方法及反應(yīng)方程式是______________________________________。

（4）最后溶液經(jīng)濃縮、加入適量無水乙醇、靜置、過濾、洗滌、干燥，獲得三水乳酸亞鐵晶體。分離過程中加入無水乙醇的目的是_______________。

（5）某研究性學(xué)習(xí)小組從硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3) 出發(fā)，經(jīng)過一系列的實驗步驟，最后制得到了硫酸亞鐵溶液。請結(jié)合如圖的綠礬溶解度曲線，將FeSO4溶液____________，得到FeSO4·7H2O晶體。

（6）該興趣小組用標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液測定產(chǎn)品中亞鐵含量進(jìn)而計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____________________。經(jīng)查閱文獻(xiàn)后，該興趣小組改用鈰（Ce）量法測定產(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0.1000molL-1Ce(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點，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__________。

Answer 1

【答案】 c 避免生成Fe(OH)2沉淀 取最后一次的洗滌濾液1~2 mL 于試管中，向其中滴加用鹽酸酸化的BaCl2溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則表明已洗滌干凈 防止+2價的鐵元素被氧化 加入適量乳酸讓鐵粉反應(yīng)完全，2CH3CHOHCOOH+Fe→（CH3CHOHCOO）2Fe+H2↑ 降低乳酸亞鐵在水中的溶解量，有利于晶體析出 加熱濃縮得到60℃飽和溶液，冷卻至0℃結(jié)晶，過濾，少量冰水洗滌，低溫干燥 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 98.5%

【解析】(1)利用Na2CO3溶液和FeSO4溶液反應(yīng)制備FeCO3,因為Na2CO3溶液堿性很強(qiáng),可能會生成Fe(OH)2沉淀,如果將Na2CO3加入FeSO4溶液中, Fe2+是過量的,并且FeSO4溶液為酸性, Fe2+不易沉淀.因此, CO32-容易與Fe2+結(jié)合為沉淀析出,因此為避免生成Fe(OH)2沉淀,應(yīng)將Na2CO3溶液緩慢加入到盛有FeSO4溶液的反應(yīng)容器中.所以c符合要求。因此，本題正確答案是：c 避免生成Fe(OH)2沉淀。

（2）檢驗洗滌生成的FeCO3沉淀是否完全的方法是：取最后一次的洗滌濾液1~2 mL 于試管中，向其中滴加用鹽酸酸化的BaCl2溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則表明已洗滌干凈。

（3）因為Fe2+不穩(wěn)定，容易被氧化，所以加入少量鐵粉防止+2價的鐵元素被氧化。因為鐵的金屬性比較活潑，與酸反應(yīng)能放出氫氣。所以可以加入適量乳酸讓鐵粉反應(yīng)完全，其反應(yīng)方程式為：2CH3CHOHCOOH+Fe→（CH3CHOHCOO）2Fe+H2↑。本題答案為：防止+2價的鐵元素被氧化；加入適量乳酸讓鐵粉反應(yīng)完全，2CH3CHOHCOOH+Fe→（CH3CHOHCOO）2Fe+H2↑。

（4）因為乳酸亞鐵不溶于無水乙醇，所以加入無水乙醇的目的是降低乳酸亞鐵在水中的溶解量，有利于晶體析出。

（5）由圖可知溫度為60時，硫酸亞鐵的溶解度最大，0℃時硫酸亞鐵的溶解度最小，所以為了得到FeSO4·7H2O晶體應(yīng)該將溶液加熱濃縮得到60℃飽和溶液，冷卻至0℃結(jié)晶，過濾，少量冰水洗滌，低溫干燥即可得到最大量的FeSO4·7H2O晶體。答案：加熱濃縮得到60℃飽和溶液，冷卻至0℃結(jié)晶，過濾，少量冰水洗滌，低溫干燥。

（6）由乳酸亞鐵晶體的結(jié)構(gòu)簡式（CH3CHOHCOO）2Fe知，乳酸亞鐵晶體中含有羥基，容易被酸性KMnO4溶液氧化，消耗了KMnO4的用量，導(dǎo)致計算乳酸亞鐵晶體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，總是大于100%。答案：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。

由題意知平均消耗0.1000molL-1Ce(SO4)2的體積為19.7mL的物質(zhì)的量為0.00197mol,根據(jù)Ce4++Fe2+═Ce3++Fe3+反應(yīng)關(guān)系知含有Fe2+的物質(zhì)的量為：0.00197mol。根據(jù)（CH3CHOHCOO）2Fe.3H2O的關(guān)系知2．880g產(chǎn)品中含量乳酸亞鐵晶體的物質(zhì)的量為：0.00197mol0.02L×0.1 L=0.00985mol, 產(chǎn)品中乳酸亞鐵晶體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(0.00985mol×288g/mol)/2．880g×100%= 98.5%。答案：98.5%。