Question

【题目】三水乳酸亚铁晶体[（CH3CHOHCOO)2Fe3H2O，Mr=288]是一种很好的补铁剂，易溶于水，吸收效果比无机铁好。可由绿矾(FeSO4·7H2O)通过下列反应制备：

FeSO4+Na2CO3== FeCO3↓+Na2SO4

FeCO3+ 2CH3CHOHCOOH ==（CH3CHOHCOO）2Fe+CO2↑+H2O

（1）制备FeCO3时，选用的加料方式是______(填字母)，原因是_______________________。

a．将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中

b．将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中

c．将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中

（2）生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是__________________。

（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。

①铁粉的作用是_____________________。

②反应结束后，无需过滤，除去过量铁粉的方法及反应方程式是______________________________________。

（4）最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥，获得三水乳酸亚铁晶体。分离过程中加入无水乙醇的目的是_______________。

（5）某研究性学习小组从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3) 出发，经过一系列的实验步骤，最后制得到了硫酸亚铁溶液。请结合如图的绿矾溶解度曲线，将FeSO4溶液____________，得到FeSO4·7H2O晶体。

（6）该兴趣小组用标准KMnO4溶液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____________________。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0.1000molL-1Ce(SO4)2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__________。

Answer 1

【答案】 c 避免生成Fe(OH)2沉淀 取最后一次的洗涤滤液1~2 mL 于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净 防止+2价的铁元素被氧化 加入适量乳酸让铁粉反应完全，2CH3CHOHCOOH+Fe→（CH3CHOHCOO）2Fe+H2↑ 降低乳酸亚铁在水中的溶解量，有利于晶体析出 加热浓缩得到60℃饱和溶液，冷却至0℃结晶，过滤，少量冰水洗涤，低温干燥 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 98.5%

【解析】(1)利用Na2CO3溶液和FeSO4溶液反应制备FeCO3,因为Na2CO3溶液碱性很强,可能会生成Fe(OH)2沉淀,如果将Na2CO3加入FeSO4溶液中, Fe2+是过量的,并且FeSO4溶液为酸性, Fe2+不易沉淀.因此, CO32-容易与Fe2+结合为沉淀析出,因此为避免生成Fe(OH)2沉淀,应将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中.所以c符合要求。因此，本题正确答案是：c 避免生成Fe(OH)2沉淀。

（2）检验洗涤生成的FeCO3沉淀是否完全的方法是：取最后一次的洗涤滤液1~2 mL 于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净。

（3）因为Fe2+不稳定，容易被氧化，所以加入少量铁粉防止+2价的铁元素被氧化。因为铁的金属性比较活泼，与酸反应能放出氢气。所以可以加入适量乳酸让铁粉反应完全，其反应方程式为：2CH3CHOHCOOH+Fe→（CH3CHOHCOO）2Fe+H2↑。本题答案为：防止+2价的铁元素被氧化；加入适量乳酸让铁粉反应完全，2CH3CHOHCOOH+Fe→（CH3CHOHCOO）2Fe+H2↑。

（4）因为乳酸亚铁不溶于无水乙醇，所以加入无水乙醇的目的是降低乳酸亚铁在水中的溶解量，有利于晶体析出。

（5）由图可知温度为60时，硫酸亚铁的溶解度最大，0℃时硫酸亚铁的溶解度最小，所以为了得到FeSO4·7H2O晶体应该将溶液加热浓缩得到60℃饱和溶液，冷却至0℃结晶，过滤，少量冰水洗涤，低温干燥即可得到最大量的FeSO4·7H2O晶体。答案：加热浓缩得到60℃饱和溶液，冷却至0℃结晶，过滤，少量冰水洗涤，低温干燥。

（6）由乳酸亚铁晶体的结构简式（CH3CHOHCOO）2Fe知，乳酸亚铁晶体中含有羟基，容易被酸性KMnO4溶液氧化，消耗了KMnO4的用量，导致计算乳酸亚铁晶体的质量分数，总是大于100%。答案：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。

由题意知平均消耗0.1000molL-1Ce(SO4)2的体积为19.7mL的物质的量为0.00197mol,根据Ce4++Fe2+═Ce3++Fe3+反应关系知含有Fe2+的物质的量为：0.00197mol。根据（CH3CHOHCOO）2Fe.3H2O的关系知2．880g产品中含量乳酸亚铁晶体的物质的量为：0.00197mol0.02L×0.1 L=0.00985mol, 产品中乳酸亚铁晶体的质量分数(0.00985mol×288g/mol)/2．880g×100%= 98.5%。答案：98.5%。