Question

【題目】【加試題】乳酸亞鐵：｛[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O，M=288.0g/mol｝是一中新型的優(yōu)良補(bǔ)鐵劑，綠白色晶體，溶于水，幾乎不溶于乙醇。某研究性學(xué)習(xí)小組欲從硫鐵礦燒渣（主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3）出發(fā)，先制備綠礬，再合成乳酸亞鐵。

已知：

①幾種金屬離子生成氫氧化物沉淀的PH（開(kāi)始沉淀的PH按金屬離子濃度為1.0mol/L計(jì)算）。

金屬離子	開(kāi)始沉淀的PH	沉淀完全的PH
Fe3+	1.1	3.2
Al3+	3.0	5.0
Fe2+	5.8	8.8

②研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)的由燒渣制備綠礬晶體的操作流程如下：

③由綠礬（FeSO4·7H2O）制備乳酸亞鐵涉及下列反應(yīng)：

FeSO4+Na2CO3=FeCO3↓+Na2SO4

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

請(qǐng)回答：

（1）濾渣2的成分為__________（寫(xiě)化學(xué)式）。

（2）操作a為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、抽濾、洗滌、干燥。洗滌綠礬粗產(chǎn)品的具體操作為_______。

（3）據(jù)題干信息，欲制備較純凈的FeCO3時(shí)，某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖所示（夾持裝置省略）。儀器A 中存放的試劑為________，裝置C的作用為___________。

（4）在室溫下，將所得的乳酸亞鐵成品用無(wú)水乙醇進(jìn)行浸泡2次，從而得到精制產(chǎn)品。選擇用無(wú)水乙醇進(jìn)行浸泡的優(yōu)點(diǎn)是___________（寫(xiě)出兩點(diǎn)）。

（5）該學(xué)習(xí)小組同學(xué)用KMnO4滴定法測(cè)定樣品中Fe2+的量進(jìn)而計(jì)算產(chǎn)品中乳酸亞鐵的純度，發(fā)現(xiàn)結(jié)果總是大于100%,其原因可能是___________。

經(jīng)查閱文獻(xiàn)后，小組同學(xué)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(chēng)取0.576g樣品，溶解后進(jìn)行必要處理，用0.1000mol/L Ce(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/L Ce(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)品中乳酸亞鐵的純度為________（以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示）。

Answer 1

【答案】 Al(OH)3、Fe 關(guān)小水龍頭，加洗滌劑浸沒(méi)濾渣，緩慢均勻流過(guò)，待液體流到布氏漏斗下端導(dǎo)管口時(shí)，再抽濾，重復(fù)2-3次 碳酸鈉溶液 可以防止空氣進(jìn)入裝置B而氧化Fe2+ 可去除產(chǎn)品表面的有機(jī)雜質(zhì)、降低產(chǎn)品溶解損耗、乙醇易揮發(fā)便于干燥等 乳酸根（-OH）被酸性高錳酸鉀溶液氧化 98.5%

【解析】燒渣中二氧化硅與稀硫酸不反應(yīng)，濾渣1是二氧化硅，濾液1中含有硫酸鐵、硫酸鋁和過(guò)量的稀硫酸；要制備硫酸亞鐵，需要將硫酸鐵轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵，加入鐵粉即可。依據(jù)沉淀的pH值，通過(guò)調(diào)節(jié)pH使溶液中鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，濾液經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮結(jié)晶得到綠礬晶體。（1）由于加入的鐵粉過(guò)量，則濾渣2的成分為Al(OH)3、Fe。（2）洗滌需要在過(guò)濾器中進(jìn)行，則洗滌綠礬粗產(chǎn)品的具體操作為關(guān)小水龍頭，加洗滌劑浸沒(méi)濾渣，緩慢均勻流過(guò)，待液體流到布氏漏斗下端導(dǎo)管口時(shí)，再抽濾，重復(fù)2-3次。（3）為了防止生成氫氧化亞鐵沉淀，應(yīng)該將碳酸鈉溶液滴入硫酸亞鐵溶液中，即儀器A 中存放的試劑為碳酸鈉溶液。又因?yàn)榱蛩醽嗚F易被氧化，所以裝置C的作用為可以防止空氣進(jìn)入裝置B而氧化Fe2+。 (4）乳酸亞鐵不溶于乙醇，且乙醇易揮發(fā)，所以選擇用無(wú)水乙醇進(jìn)行浸泡的優(yōu)點(diǎn)是可去除產(chǎn)品表面的有機(jī)雜質(zhì)、降低產(chǎn)品溶解損耗、乙醇易揮發(fā)便于干燥等。（5）由于乳酸根易被酸性高錳酸鉀溶液氧化，因此導(dǎo)致消耗高錳酸鉀溶液的體積增加，所以結(jié)果總是大于100%；根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知三次實(shí)驗(yàn)中消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積分別是19.75mL、21.20mL、19.65mL，第二次實(shí)驗(yàn)誤差太大，舍去，消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積的平均值為19.70mL。根據(jù)電子得失守恒可知亞鐵離子的物質(zhì)的量是0.01970L×0.1000mol/L＝0.001970mol。則產(chǎn)品中乳酸亞鐵的純度為。