Question

【題目】葡萄糖酸亞鐵(C6H11O7) 2Fe是常用的補鐵劑，易溶于水。用下圖裝置制備 FeCO3，提取出的 FeCO3與葡萄糖酸反應可得葡萄糖酸亞鐵。回答下列問題：

Ⅰ．（1）如何檢驗 A 裝置的氣密性？____。

（2）B中加入藥品Na2CO3，要使A中制得的FeSO4溶液進入B中發生反應，實驗開始時，應打開分液漏斗的活塞、______，關閉_____，一段時間后，關閉_______，打開_____（填旋塞的編號）。

（3）將制得的碳酸亞鐵懸濁液過濾、洗滌。如何證明沉淀已經洗滌干凈_________。

（4）將葡萄糖酸與碳酸亞鐵混合，反應的化學方程式為（有機物用分子式表示）_____。

（5）從環境保護的角度分析，該裝置存在不足之處，請寫出改正措施__________。

Ⅱ．某補鐵劑的主要成分是硫酸亞鐵，用氧化還原滴定法可測定該補鐵劑中鐵元素的含量，實驗的主要步驟如下：

①取10片補鐵劑樣品，溶解除去不溶物（不損耗鐵元素），并配成100mL待測溶液。

②量取20.00mL待測液于錐形瓶中。

③用cmol·L1的酸性KMnO4溶液滴定至終點，記錄消耗KMnO4溶液的體積，重復兩次實驗，平均消耗KMnO4溶液體積為VmL。

（6）上述實驗中應該用稀硫酸酸化KMnO4溶液，如果用硝酸對KMnO4溶液進行酸化，對測定結果的影響是_____（填“偏大”“偏小”或“無影響”）。滴定終點的實驗現象為_____。

（7）每片補鐵劑含鐵元素的質量為________________g（用代數式表示）。

Answer 1

【答案】關閉 K1、K2，打開分液漏斗的活塞，從分液漏斗上方注入水，若一段時間后，水不再滴下，且維持一段時間，則A裝置的氣密性良好，反之，則氣密性不好 K2 K1 K2 K1 取少量最后一次洗滌液于一潔凈的試管中，加入稀鹽酸，無現象，再加入少量 BaCl2溶液，若無白色沉淀產生，則沉淀已經洗滌干凈，反之，則未洗滌干凈 2C6H12O7+FeCO3→(C6H11O7)2Fe+CO2+H2O 把尾氣用酒精燈點燃 偏小 當滴入最后一滴酸性 KMnO4溶液時，溶液變為紫色，并且半分鐘內不褪色，則達到滴定終點 0.14cv

【解析】

由實驗裝置圖可知，該實驗的反應為實驗開始時，應打開分液漏斗的活塞、K2，關閉K1，裝置A中鐵屑與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，利用反應生成的氫氣將裝置中的空氣排盡，防止FeCO3被氧化，待空氣排盡后，關閉K2，打開K1，反應生成的氫氣使圓底燒瓶中壓強增大，從而將A中生成的硫酸亞鐵溶液壓入裝置B中，硫酸亞鐵與碳酸鈉反應生成碳酸亞鐵沉淀，提取出的 FeCO3與葡萄糖酸反應可得葡萄糖酸亞鐵。

（1）檢驗 A 裝置的氣密性可用液壓法，具體操作為關閉 K1、K2，打開分液漏斗的活塞，從分液漏斗上方注入水形成密閉系統，若裝置的氣密性良好，加入水一段時間后，容器中氣體壓強增大，水不再滴下，且維持一段時間，故答案為：關閉 K1、K2，打開分液漏斗的活塞，從分液漏斗上方注入水，若一段時間后，水不再滴下，且維持一段時間，則A裝置的氣密性良好，反之，則氣密性不好；

（2）B中加入藥品Na2CO3，要使A中制得的FeSO4溶液進入B中發生反應，實驗開始時，應打開分液漏斗的活塞、K2，關閉K1，裝置A中鐵屑與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，利用反應生成的氫氣將裝置中的空氣排盡，一段時間后，關閉K2，打開K1，反應生成的氫氣使圓底燒瓶中壓強增大，從而將A中生成的硫酸亞鐵溶液壓入裝置B中，故答案為：K2；K1K2；K1；

（3）裝置B中硫酸亞鐵溶液與碳酸鈉溶液反應生成碳酸亞鐵沉淀和硫酸鈉，過濾得到的碳酸亞鐵表面附有可溶的硫酸鈉，證明沉淀已經洗滌干凈的標志是洗滌液中不含有硫酸鈉，檢驗洗滌液中是否存在硫酸根離子可以選用酸化的氯化鋇溶液，具體操作為取少量最后一次洗滌液于一潔凈的試管中，加入稀鹽酸，無現象，再加入少量 BaCl2溶液，若無白色沉淀產生，則沉淀已經洗滌干凈，反之，則未洗滌干凈，故答案為：取少量最后一次洗滌液于一潔凈的試管中，加入稀鹽酸，無現象，再加入少量 BaCl2溶液，若無白色沉淀產生，則沉淀已經洗滌干凈，反之，則未洗滌干凈；

（4）葡萄糖酸與碳酸亞鐵反應生成葡萄糖酸亞鐵、二氧化碳和水，反應的化學方程式為2C6H12O7+FeCO3→(C6H11O7)2Fe+CO2↑+H2O，故答案為：2C6H12O7+FeCO3→(C6H11O7)2Fe+CO2↑+H2O；

（5）從環境保護的角度來看，實驗過程中的氫氣沒有處理，應選用氣球收集或用酒精燈點燃處理氫氣，故答案為：用酒精燈點燃；

（6）硝酸具有強氧化性，能將亞鐵離子氧化，如果用硝酸對KMnO4溶液進行酸化，硝酸會氧化亞鐵離子，導致與亞鐵離子反應的酸性高錳酸鉀的體積偏小，所測結果偏低；當溶液中的亞鐵離子被完全氧化后，若再滴入酸性高錳酸鉀溶液，溶液會變為紫色，故答案為：偏小；當滴入最后一滴酸性 KMnO4溶液時，溶液變為紫色，并且半分鐘內不褪色，則達到滴定終點；

（7）溶液中亞鐵離子與酸性高錳酸鉀溶液發生氧化還原反應生成鐵離子、錳離子和水，反應的離子方程式為MnO4-+ 5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，反應中消耗KMnO4的物質的量為10-3cvmol，由方程式可知10片補鐵劑樣品中亞鐵離子的物質的量為10-3cvmol×5×5=0.025 cvmol，則每片補鐵劑含鐵元素的質量為=0.14cvg，故答案為：0.14cv。