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2.乳酸亚铁([CH3CH(OH)COO]2Fe•3H2O,Mr=288)是一种常用的补铁剂,可通过乳酸与碳酸亚铁反应制得:
CH3CH(OH)COOH+FeCO3+2H2O→[CH3CH(OH)COO]2Fe•3H2O+CO2↑.
已知FeCO3易被氧化:4FeCO3+6H2O+O2═4Fe(OH)3+4CO2
某兴趣小组用FeCl2(用铁粉和稀盐酸制得)和NH4HCO3制备FeCO3的装置示意图如图:
回答下列问题:
(1)稀盐酸盛放在装置A中(填字母,下同),NH4HCO3盛放在装置C中
(2)该装置C中涉及的主要反应的离子方程式Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O
将生成的FeCl2溶液和NH4HCO3溶液混合时的操作是(待D处的气体纯净后)关闭活塞3、打开活塞2
(3)将制得的FeCO3加入到足量乳酸溶液中,再加入少量铁粉,75℃下搅拌反应.铁粉的作用是防止+2价的铁元素被氧化
反应结束后,无需过滤,除去过量铁粉的方法是加入适量乳酸让铁粉反应完全
(4)该兴趣小组用KMnO4法测定样品中亚铁含量进而计算产品中乳酸亚铁的质量分数,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被酸性KMnO4氧化.

分析 亚铁离子容易被氧气氧化,制备过程中应在无氧环境中进行,Fe与盐酸反应制备氯化亚铁,利用反应生成的氢气排尽装置中的空气,故B制备氯化亚铁,C装置中FeCl2和NH4HCO3发生反应:FeCl2+2NH4HCO3=FeCO3↓+2NH4Cl+CO2↑+H2O,利用生成氢气,使B装置中气压增大,将B装置中的氯化亚铁溶液压入C中.
(1)分析装置图和反应原理可知稀盐酸在A中加入,NH4HCO3盛放在装置C中;
(2)亚铁离子容易被氧气氧化,制备过程中应在无氧环境中进行,Fe与盐酸反应制备氯化亚铁,利用反应生成的氢气排尽装置中的空气,故B制备氯化亚铁,C装置中FeCl2和NH4HCO3发生反应:FeCl2+2NH4HCO3=FeCO3↓+2NH4Cl+CO2↑+H2O,利用生成氢气,使B装置中气压增大,将B装置中的氯化亚铁溶液压入C中;
(3)实验目的是制备乳酸亚铁晶体,加入Fe粉,防止Fe2+离子被氧化,过量的铁粉用乳酸除去,Fe被充分利用;
(4)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.

解答 解:亚铁离子容易被氧气氧化,制备过程中应在无氧环境中进行,Fe与盐酸反应制备氯化亚铁,利用反应生成的氢气排尽装置中的空气,故B制备氯化亚铁,C装置中FeCl2和NH4HCO3发生反应:FeCl2+2NH4HCO3=FeCO3↓+2NH4Cl+CO2↑+H2O,利用生成氢气,使B装置中气压增大,将B装置中的氯化亚铁溶液压入C中.
(1)由上述分析可知,盐酸应放在分液漏斗中,稀盐酸盛放在装置A中,NH4HCO3盛放在装置C中,故答案为:A;C;
(2)该装置中涉及的主要反应的离子方程式:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O,利用生成氢气,使B装置中气压增大,将B装置中的氯化亚铁溶液压入C中,具体操作为:(待D处的气体纯净后)关闭活塞3、打开活塞2;
故答案为:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;(待D处的气体纯净后)关闭活塞3、打开活塞2;
(3)Fe2+离子易被氧化为Fe3+离子,实验目的是制备乳酸亚铁晶体,加入Fe粉,防止Fe2+离子被氧化,过量的铁粉可以充分利用,得到乳酸亚铁,加入适量乳酸让铁粉反应完全,
故答案为:防止+2价的铁元素被氧化,加入适量乳酸让铁粉反应完全;
(4)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,由:Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+,可知溶液中n(Fe2+)=n(Ce4+),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%,
故答案为:乳酸根离子被酸性KMnO4氧化.

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,题目难度中等.

练习册系列答案
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10.下列说法正确的是(  )
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分液、蒸馏(填“过滤”;“分液”;“结晶”;“蒸馏”)

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起始浓度
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