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15.乳酸亚铁晶体([CH3CH(OH)COO]2Fe•3H2O,Mr=288)是常用的补铁剂.乳酸亚铁可由乳酸与碳酸亚铁反应制得.
(1)将制得的FeCO3加入乳酸溶液中,再加入过量铁粉,75℃下搅拌使之充分反应.结束后,无需过滤,除去过量铁粉的反应方程式为2CH3CH(OH)COOH+Fe→[CH3CH(OH)COO]2Fe+H2↑.
(2)从上述所得溶液中获得乳酸亚铁晶体的方法是冷却结晶、过滤、洗涤、干燥.
(3)该兴趣小组用KMnO4测定产品中亚铁含量进而计算乳酸亚铁晶体的质量分数,发现产品的质量分数总是大于100%,其原因可能是乳酸根离子中含有羟基,被酸性高锰酸钾溶液氧化.经查阅文献后,该兴趣小组改用铈(Ce)量法测定产品中Fe2+的含量.取2.880g产品配成100mL溶液,每次取20.00mL,进行必要处理,用0.1000mol•L-1Ce(SO42标准溶液滴定至终点,平均消耗Ce(SO4)219.7mL.滴定反应为Ce4++Fe2+═Ce3++Fe3+,则产品中乳酸亚铁晶体的质量分数为98.5%.

分析 (1)除去过量的铁粉可直接加入适量的乳酸,不会引入杂质,反应方程式为2CH3CH(OH)COOH+Fe→[CH3CH(OH)COO]2Fe+H2↑;
(2)从溶液中获得晶体,应经过冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作;
(3)乳酸根中含有羟基,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,导致消耗高锰酸钾的增大,而计算中按亚铁离子被氧化,故计算所得乳酸亚铁的质量偏大;根据离子方程式计算20mL溶液中n(Fe2+),进而计算100mL含有n(Fe2+),再根据m=nM计算乳酸亚铁晶体的质量,进而计算产品中乳酸亚铁晶体的质量分数.

解答 解:(1)除去过量的铁粉可直接加入适量的乳酸,不会引入杂质,反应方程式为2CH3CH(OH)COOH+Fe→[CH3CH(OH)COO]2Fe+H2↑,故答案为:2CH3CH(OH)COOH+Fe→[CH3CH(OH)COO]2Fe+H2↑;
(2)在75℃下搅拌使之充分反应制得乳酸亚铁,从热溶液中获得乳酸亚铁晶体,应经过冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作,
故答案为:冷却结晶;过滤;
(3)乳酸根中含有羟基,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,导致消耗高锰酸钾的增大,而计算中按亚铁离子被氧化,故计算所得乳酸亚铁的质量偏大,产品中乳酸亚铁的质量分数会大于100%;由:Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+,可知20mL溶液中n(Fe2+)=n(Ce4+)=0.1000mol/L×0.0197L=0.00197mol,故100mL含有n(Fe2+)=0.00197mol×$\frac{100mL}{20mL}$=0.00985mol,故产品中乳酸亚铁晶体的质量分数为$\frac{0.00985mol×288g/mol}{2.88g}$×100%=98.5%,
故答案为:乳酸根离子中含有羟基,被酸性高锰酸钾溶液氧化;98.5%.

点评 本题考查实验制备方案,涉及化学仪器识别、对操作的分析评价、物质分离提纯、氧化还原反应滴定应用等,明确原理是解题关键,是对学生综合能力的考查,难度中等.

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