Question

【题目】乳酸亚铁晶体{[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O，相对分子质量为288}易溶于水，是一种很好的补铁剂，可由乳酸[CH3 CH(OH)COOH]与FeCO3反应制得。

I．碳酸亚铁的制备（装置如下图所示）

(1)仪器B的名称是____；实验操作如下：打开kl、k2，加入适量稀硫酸，关闭kl，使反应进行一段时间，其目的是____。

(2)接下来要使仪器C中的制备反应发生，需要进行的操作是____，其反应的离子方程式为____。

(3)仪器C中混合物经过滤、洗涤得到FeCO3沉淀，检验其是否洗净的方法是____。

Ⅱ．乳酸亚铁的制各及铁元素含量测定

(4)向纯净FeCO3固体中加入足量乳酸溶液，在75℃下搅拌使之充分反应，经过滤，在____的条件下，经低温蒸发等操作后，获得乳酸亚铁晶体。

(5)两位同学分别用不同的方案进行铁元素含量测定：

①甲同学通过KMnO4滴定法测定样品中Fe2+的含量计算样品纯度。在操作均正确的前提下，所得纯度总是大于l00%，其原因可能是 ___。

②乙同学经查阅资料后改用碘量法测定铁元素的含量计算样品纯度。称取3.000g样品，灼烧完全灰化，加足量盐酸溶解，取所有可溶物配成l00mL溶液。吸取25．00 rnL该溶液加入过量KI溶液充分反应，然后加入几滴淀粉溶液，用0. 100 mol·L-1硫代硫酸钠溶液滴定（已知：I2+2S2O32-=S4O62-+2I-），当溶液____，即为滴定终点；平行滴定3次，硫代硫酸钠溶液的平均用量为24. 80 mL，则样品纯度为____％（保留1位小数）。

Answer 1

【答案】蒸馏烧瓶 生成FeSO4溶液，且用产生的H2排尽装置内的空气 关闭k2 Fe2＋＋2HCO3－=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O 取最后一次洗涤液，加入过量稀盐酸，再加入一定量BaCl2溶液，若无白色沉淀，则洗涤干净 隔绝空气 乳酸根离子中的羟基也能被高锰酸钾溶液氧化，导致消耗高锰酸钾溶液的量偏多 蓝色褪去且半分钟不恢复 95.2%

【解析】

乳酸亚铁晶体中含有亚铁离子易被空气中的氧气氧化，因此在制备保存乳酸亚铁晶体时，一定要排除氧气的影响。实验开始前，先通氢气排尽装置内的空气，然后利用氢气产生的压强差把硫酸亚铁溶液加入反应器中进行反应，生成碳酸亚铁。碳酸亚铁再和乳酸反应生成乳酸亚铁，实验过程要防止其氧化。利用氧化还原滴定进行乳酸亚铁纯度测定，乳酸中的羟基也能被高锰酸钾溶液氧化，会给实验带来影响。

(1)由仪器B的结构特点知，仪器B为蒸馏烧瓶；打开kl、k2，加入适量稀硫酸，关闭k1，Fe与稀硫酸反应生成FeSO4和H2，利用生成的氢气，将装置中的氧气排除干净，防止亚铁离子被氧化；

(2)装置C中是硫酸亚铁和NH4HCO3溶液反应制备碳酸亚铁；需要将装置B中生成的硫酸亚铁转移到装置C中，利用生成的氢气产生压强差，将硫酸亚铁压入装置C中，则只需关闭k2；Fe2+与HCO3-反应生成碳酸亚铁、水和CO2，离子方程式为Fe2＋＋2HCO3－=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O；

(3)硫酸亚铁与碳酸氢铵反应除生成FeCO3、CO2和水外，还有硫酸铵生成，FeCO3可能吸附NH4＋和SO42－等离子，可以通过检验相应的离子检验是否洗涤干净，答案为：取最后一次洗涤液，加入过量稀盐酸，再加入一定量BaCl2溶液，若无白色沉淀，则洗涤干净；

(4)乳酸亚铁中含有亚铁离子，容易被氧化，所以在蒸发结晶过程中必须隔绝空气，所以条件为：隔绝空气；

(5) ①乳酸根的结构简式为CH3CH(OH)COO－，乳酸根中存在的—OH也可以被高锰酸钾氧化，造成消耗的高锰酸钾增加，纯度大于100%。答案为：乳酸根离子中的羟基也能被高锰酸钾溶液氧化，导致消耗高锰酸钾溶液的量偏多；

②灼烧完全灰化，加足量盐酸溶解，样品中的亚铁离子被氧化成铁离子，则铁离子会氧化I-生成碘单质，离子方程式为2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2；溶液中有碘单质，加入淀粉呈现蓝色，滴入硫代硫酸钠，到终点时，蓝色会消失，且半分钟内不变化；利用关系式进行计算，1mol乳酸亚铁被氧化得到1mol含Fe3+的物质，2molFe3＋得到1molI2，1molI2消耗2molNa2S2O3。关系式为[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O ~ Fe3+ ~ 1/2I2 ~ Na2S2O3，则25mL的溶液中含有乳酸亚铁的物质的量为24.80×10-3L×0.100 mol·L-1=0.00248mol，含有乳酸亚铁晶体的质量为m=0.00248mol×288g/mol=0.71424g，则原样品中含有的乳酸亚铁晶体的质量为0.71424g×=2.85696g，纯度ω=×100%≈95.2%。