Question

【題目】乳酸亞鐵晶體{[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O}是一種很好的食品鐵強(qiáng)化劑,易溶于水,吸收效果比無(wú)機(jī)鐵好，可由乳酸與FeCO3反應(yīng)制得:

2CH3CH(OH)COOH+FeCO3+2H2O→[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O +CO2↑。

I.制備碳酸亞鐵:裝置如圖所示。

(1)C的名稱是___________。

(2)清洗儀器,檢查裝置氣密性,A中加入鹽酸,B中加入鐵粉,C中加入NH4HCO3溶液。為順利達(dá)成實(shí)驗(yàn)?zāi)康?上述裝置中活塞的打開和關(guān)閉順序?yàn)?關(guān)閉活塞______，打開活塞______；加入足量鹽酸后,關(guān)閉活塞1,反應(yīng)一段時(shí)間后,關(guān)閉活塞____,打開活塞_____。C中發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為_______________。

Ⅱ.制備乳酸亞鐵晶體:

將制得的FeCO3加入乳酸溶液中,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。

(3)加入少量鐵粉的作用是______________。從所得溶液中獲得乳酸亞鐵晶體所需的實(shí)驗(yàn)操作是隔絕空氣低溫蒸發(fā)，________、干燥。

Ⅲ.乳酸亞鐵晶體純度的測(cè)量:

(4)若用KMnO4滴定法測(cè)定樣品中Fe2+的量進(jìn)而計(jì)算純度時(shí),發(fā)現(xiàn)結(jié)果總是大于100%,其原因可能是_____________________。

(5)經(jīng)查閱文獻(xiàn)后,改用Ce(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定進(jìn)行測(cè)定。反應(yīng)中Ce4+離子的還原產(chǎn)物為Ce3+。測(cè)定時(shí),先稱取5.760g樣品,溶解后進(jìn)行必要處理，用容量瓶配制成250mL溶液,每次取25.00mL,用0.1000mol/LCe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),記錄數(shù)據(jù)如下表。

滴定次數(shù)	0.1000mol/LCe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液體積/mL
	滴定前讀數(shù)	滴定后讀數(shù)
1	0.10	19.85
2	0.12	21.32
3	1.05	20.70

則產(chǎn)品中乳酸亞鐵晶體的純度為_________(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示)。

Answer 1

【答案】 三頸燒瓶 2 1、 3 3 2 Fe2++2HCO3－ =FeCO3↓+CO2↑+H2O 防止 FeCO3與乳酸反應(yīng)產(chǎn)生的 Fe2+被氧化 冷卻結(jié)晶， 過(guò)濾、洗滌 乳酸根中羥基(－OH)被酸性高錳酸鉀溶液氧化 98.5%

【解析】本題考查實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)，（1）根據(jù)儀器的特點(diǎn)，儀器C為三頸燒瓶；（2）實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖侵苽涮妓醽嗚F，Fe2＋容易被氧氣氧化成Fe3＋，因此先排除裝置空氣，即關(guān)閉活塞K3，打開活塞K1和K3，反應(yīng)一段時(shí)間后，關(guān)閉活塞K3，打開K2，利用壓強(qiáng)，把B中溶液壓入到C中，發(fā)生：Fe2＋＋HCO3－=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O；（3）Fe2＋容易被氧氣氧化，因此加入少量鐵粉的目的是防止FeCO3與乳酸反應(yīng)產(chǎn)生的Fe2＋被氧化；獲得乳酸亞鐵晶體所需的實(shí)驗(yàn)操作是隔絕空氣低溫蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥；（4）根據(jù)乳酸亞鐵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，乳酸亞鐵中含有羥基，羥基能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，因此滴定實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)結(jié)果總是大于100%；（5）三次消耗Ce(SO4)2的體積分別是為19.75mL、21.2mL、19.65mL，第二次消耗的體積與另外兩次消耗的體積差別大，刪去21.2mL，因此平均消耗的Ce(SO4)2的體積為(19.75＋19.65)/2mL=19.70mL，根據(jù)得失電子數(shù)目守恒，因此有19.70×10－3×0.1××1×250/25=n(Fe2＋)×1，解得n(Fe2＋)=1.97×10－2mol，即樣品的純度為1.97×10－2×288/5.760×100%=98.5%。