Question

【题目】富马酸亚铁，是一种治疗缺铁性贫血的安全有效的铁制剂。富马酸在适当的pH条件下与FeSO4反应得富马酸亚铁。

已知：

物质名称	化学式	相对分子质量	电离常数(25℃)
富马酸	C4H4O4	116	K1=9.5×10-4，K2=4.2×10-5
碳酸	H2CO3		K1=4.4×10-7，K2=4.7×10-11
富马酸亚铁	FeC4H2O4	170

i.制备富马酸亚铁：

①将富马酸置于100 mL烧杯A中，加热水搅拌

②加入Na2CO3溶液10 mL使溶液pH为6.5～6.7。并将上述溶液移至100 mL容器B中

③安装好回流装置C，加热至沸。然后通过恒压滴液漏斗D缓慢加入FeSO4溶液30 mL

④维持反应温度100℃，充分搅拌1.5小时。冷却，减压过滤，用水洗涤沉淀

⑤最后水浴干燥，得棕红(或棕)色粉末，记录产量。

请回答以下问题：

(1)该实验涉及到的主要仪器需从以下各项选择，则B为_________(填字母)，C为___________(填名称)；

(2)己知反应容器中反应物FeSO4和富马酸按恰好完全反应的比例进行起始投料，写出步骤②中加入Na2CO3溶液调节pH的目的是_____________，若加入Na2CO3溶液过量，对实验的影响是_____________；

(3)所需FeSO4溶液应现用现配，用FeSO4·7H2O固体配置FeSO4溶液的方法为：__________；

(4)写出容器B中制备富马酸亚铁的化学方程式：___________；

(5)步骤④检验沉淀是否洗净的方法是：________________；

ii. 计算产品的产率：

(6)经测定，产品中富马酸亚铁的纯度为76.5%、以5.80 g富马酸为原料反应制得产品8.50 g，则富马酸亚铁的产率为______________%(保留小数点后一位)。

Answer 1

【答案】b 球形冷凝管 使富马酸转化为富马酸根离子 使制取得到的产品的纯度偏低 称取FeSO4·7H2O固体，将其溶解在30 mL新煮沸过的冷水中 FeSO4+Na2C4H2O4=FeC4H2O4↓+Na2SO4 取最后一次洗涤液少许放入试管中，向其中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，若无沉淀产生，证明沉淀已经洗涤干净 76.5%

【解析】

在烧杯中用热水溶解富马酸，然后向溶液中加入Na2CO3溶液调节pH至6.5～6.7，使富马酸转化为富马酸根离子，并将上述溶液转移至三颈烧瓶中，安装好回流装置球形冷凝管，通过恒压滴液漏斗D缓慢加入FeSO4溶液30 mL，维持反应温度100℃，充分搅拌1.5小时，充分反应后得到富马酸亚铁，根据元素守恒计算富马酸亚铁理论产量，根据产率=×100%计算其产率。

(1)仪器B为反应容器三颈烧瓶，字母序号为b；为充分冷凝，使用的回流装置C为球形冷凝管；

(2)已知反应容器中反应物FeSO4和富马酸按恰好完全反应的比例进行起始投料，步骤②中加入Na2CO3溶液调节pH，使富马酸转化为富马酸根离子；若加入Na2CO3溶液过量，pH偏高，部分Fe2+反应生成Fe(OH)2或FeCO3，导致Fe损失，使制得产品的纯度偏低；

(3)配制FeSO4溶液方法为称取FeSO4·7H2O固体，将其溶于30 mL新煮沸过的冷水中。需用新煮沸过的冷水溶解晶体FeSO4·7H2O，就可以除去溶液中溶解的氧气，防止亚铁离子被氧化，而降低产品产率；

(4)在容器B中FeSO4与富马酸钠发生复分解反应制取得到富马酸亚铁，则制取富马酸亚铁的化学方程式为：FeSO4+Na2C4H2O4=FeC4H2O4↓+Na2SO4；

(5)步骤④中洗涤沉淀目的主要是为了除去沉淀表面的可溶物，即Na+、SO42-，可通过检验洗涤液中是否含有SO42-来判断沉淀是否洗涤干净，检验沉淀是否洗净的方法是：取最后一次的洗涤液少许于试管中，加入盐酸酸化的氯化钡溶液，若无沉淀产生，证明已经洗涤干净；

(6)经测定,产品中富马酸亚铁的纯度为76.5%，以5.80 g富马酸为原料反应制得产品8.50 g，理论上得到富马酸亚铁的质量为m(FeC4H2O4)理论=5.80 g×76.5%×=6.5025 g，所以富马酸亚铁的产率为×100%=76.5%。