Question

乳酸亚铁晶体（[CH₃CH(OH)COO]₂Fe·3H₂O，Mr=288)是常用的补铁剂易溶于水，吸收效果比无机铁好。乳酸亚铁可由乳酸与FeCO₃反应制得。

I.制备碳酸亚铁（FeCO₃)

已知FeCO₃易被氧化：4FeCO₃+6H₂O+O₂=4Fe(OH)₃+4CO₂。某兴趣小组设计如下方案制备FeCO₃，实验装置如图：

（1）仪器B的名称是__。

（2）利用如图所示装置进行实验，进行以下两步操作：

第一步：打开活塞1、3，关闭活塞2，反应一段时间；

第二步：关闭活塞3，打开活塞2，发现C中有白色沉淀和气体生成。

①第一步骤的目的是__。

②C中反应生成白色沉淀的离子方程式是：__。

③仪器C中的混合物经过滤，洗涤后得到FeCO₃沉淀。实验室中进行过滤后沉淀洗涤的操作是：__。

④装置D中可盛装适量的水，该装置作用是__。

II.制备乳酸亚铁晶体和定量测量

（1）制备乳酸亚铁晶体。将制得的FeCO₃加入到乳酸溶液中，加入少量铁粉，在70℃下搅拌使反应充分进行，一段时间后，经过分离提纯操作，从所得溶液中得到乳酸亚铁晶体。现需要设计实验检测产品在制备过程是否因氧化而发生变质，可选用的试剂__。

（2）用碘量法测定晶体样品中铁元素的含量并计算样品的纯度。称取3.00g晶体样品，在足量空气中灼烧成灰，加足量稀硫酸溶解，将所有可溶物配成l00mL溶液。取25.00mL该溶液加入过量的KI反应，加入几滴__（试剂名称）作指示剂，用0.l0mol/L的硫代硫酸钠溶液滴定（I₂+2S₂O₃^2-=S₄O₆^2-+2I^-)，重复实验3次，滴定终点时平均消耗硫代硫酸钠25.00mL，则样品纯度为__。

Answer

蒸馏烧瓶 产生氢气将装置内空气排尽，防止二价铁被氧化 Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O 用玻璃棒引流，向过滤器中注入蒸馏水至浸没固体，让水滤去，重复2至3次 形成液封，防止C中产品接触空气被氧化变质 KSCN溶液 淀粉溶液 96%

【解析】

I．制备碳酸亚铁：由装置可知，A中为盐酸与铁粉反应生成氯化亚铁和氢气的反应，Fe+2H+=Fe2++H2↑，实验时，要先后打开活塞1和3一段时间，使反应发生，生成的氢气赶走装置中的空气，防止生成的亚铁离子被氧化，然后关闭活塞3，打开活塞2，生成的氢气使A中气压增大，将生成的氯化亚铁溶液压入B中与碳酸铵发生反应生成碳酸亚铁，发生Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O，装置D中加入水形成液封，使整个体系处于无氧环境。

I.(1)根据其结构可知为蒸馏烧瓶；

(2)①反应一段时间使装置内充满氢气，排出空气防止产品被氧化；

②氯化亚铁溶液和碳酸氢铵反应生成碳酸铁，离子方程式为Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O；

③洗涤沉淀的操作为用玻璃棒引流，向过滤器中注入蒸馏水至浸没固体，让水滤去，重复2至3次；

④碳酸亚铁容易被氧化，整个过程需要在无氧环境进行，D中加入适量水可以形成液封，防止C中产品接触空气被氧化变质；

II.(1)变质后会有Fe3+生成，可用KSCN溶液进行检验；

(2)该滴定原理为：先将样品在空气中灼烧然后加稀硫酸溶解，此时铁元素全部以Fe3+的形式存在，加过量KI与铁离子反应2Fe3++2I-=I2+Fe2+，然后利用硫代硫酸钠标准液滴定生成的碘单质的量从而确定铁元素的量，淀粉遇碘变蓝，所以可用淀粉溶液作指示剂，滴定终点碘单质被还原成碘离子，溶液变为无色；根据过程中的反应2Fe3++2I-=I2+Fe2+，I2+2S2O32-=S4O62-+2I-可知Fe3+~ S2O32-，且 n{[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O}=n(Fe3+)，所以样品的纯度为×100%=96%。