Question

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（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98.5%．

Answer 1

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．