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(yīng)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(jìn)入B中發(fā)生反應(yīng)，實驗開始時，應(yīng)打開分液漏斗的活塞、______，關(guān)閉_____，一段時間后，關(guān)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(jīng)洗滌干凈_________。

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

（5）從環(huán)境保護(hù)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(fù)兩次實驗，平均消耗KMnO4溶液體積為VmL。

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

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

Answer 1

【答案】關(guān)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(xiàn)象，再加入少量 BaCl2溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則沉淀已經(jīng)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(dāng)?shù)稳胱詈笠坏嗡嵝?/span> KMnO4溶液時，溶液變?yōu)樽仙�，并且半分鐘�?nèi)不褪色，則達(dá)到滴定終點 0.14cv

【解析】

由實驗裝置圖可知，該實驗的反應(yīng)為實驗開始時，應(yīng)打開分液漏斗的活塞、K2，關(guān)閉K1，裝置A中鐵屑與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，利用反應(yīng)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(guān)閉K2，打開K1，反應(yīng)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(yīng)生成碳酸亞鐵沉淀，提取出的 FeCO3與葡萄糖酸反應(yīng)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(guān)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(tǒng)，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(guān)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(jìn)入B中發(fā)生反應(yīng)，實驗開始時，應(yīng)打開分液漏斗的活塞、K2，關(guān)閉K1，裝置A中鐵屑與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，利用反應(yīng)生成的氫氣將裝置中的空氣排盡，一段時間后，關(guān)閉K2，打開K1，反應(yīng)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(yīng)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(jīng)洗滌干凈的標(biāo)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(xiàn)象，再加入少量 BaCl2溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則沉淀已經(jīng)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(xiàn)象，再加入少量 BaCl2溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則沉淀已經(jīng)洗滌干凈，反之，則未洗滌干凈；

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

（5）從環(huán)境保護(hù)的角度來看，實驗過程中的氫氣沒有處理，應(yīng)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(jìn)行酸化，硝酸會氧化亞鐵離子，導(dǎo)致與亞鐵離子反應(yīng)的酸性高錳酸鉀的體積偏小，所測結(jié)果偏低；當(dāng)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?yōu)樽仙�，故答案為：偏小；�?dāng)?shù)稳胱詈笠坏嗡嵝?/span> KMnO4溶液時，溶液變?yōu)樽仙�，并且半分鐘�?nèi)不褪色，則達(dá)到滴定終點；

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