Question

【題目】乳酸亞鐵晶體{[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O}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，可由乳酸與FeCO3反應制得:

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。為順利達成實驗目的,上述裝置中活塞的打開和關閉順序為:關閉活塞______，打開活塞______；加入足量鹽酸后,關閉活塞1,反應一段時間后,關閉活塞____,打開活塞_____。C中發生的反應的離子方程式為_______________。

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。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驗操作是隔絕空氣低溫蒸發，________、干燥。

Ⅲ.乳酸亞鐵晶體純度的測量:

(4)若用KMnO4滴定法測定樣品中Fe2+的量進而計算純度時,發現結果總是大于100%,其原因可能是_____________________。

(5)經查閱文獻后,改用Ce(SO4)2標準溶液滴定進行測定。反應中Ce4+離子的還原產物為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250mL溶液,每次取25.00mL,用0.1000mol/LCe(SO4)2標準溶液滴定至終點,記錄數據如下表。

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

則產品中乳酸亞鐵晶體的純度為_________(以質量分數表示)。

Answer 1

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

【解析】本題考查實驗方案設計與評價，（1）根據儀器的特點，儀器C為三頸燒瓶；（2）實驗目的是制備碳酸亞鐵，Fe2＋容易被氧氣氧化成Fe3＋，因此先排除裝置空氣，即關閉活塞K3，打開活塞K1和K3，反應一段時間后，關閉活塞K3，打開K2，利用壓強，把B中溶液壓入到C中，發生：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與乳酸反應產生的Fe2＋被氧化；獲得乳酸亞鐵晶體所需的實驗操作是隔絕空氣低溫蒸發、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥；（4）根據乳酸亞鐵的結構簡式，乳酸亞鐵中含有羥基，羥基能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，因此滴定實驗中發現結果總是大于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，根據得失電子數目守恒，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%。