Question

【题目】葡萄糖酸亚铁(C6H11O7) 2Fe是常用的补铁剂，易溶于水。用下图装置制备 FeCO3，提取出的 FeCO3与葡萄糖酸反应可得葡萄糖酸亚铁。回答下列问题：

Ⅰ．（1）如何检验 A 装置的气密性？____。

（2）B中加入药品Na2CO3，要使A中制得的FeSO4溶液进入B中发生反应，实验开始时，应打开分液漏斗的活塞、______，关闭_____，一段时间后，关闭_______，打开_____（填旋塞的编号）。

（3）将制得的碳酸亚铁悬浊液过滤、洗涤。如何证明沉淀已经洗涤干净_________。

（4）将葡萄糖酸与碳酸亚铁混合，反应的化学方程式为（有机物用分子式表示）_____。

（5）从环境保护的角度分析，该装置存在不足之处，请写出改正措施__________。

Ⅱ．某补铁剂的主要成分是硫酸亚铁，用氧化还原滴定法可测定该补铁剂中铁元素的含量，实验的主要步骤如下：

①取10片补铁剂样品，溶解除去不溶物（不损耗铁元素），并配成100mL待测溶液。

②量取20.00mL待测液于锥形瓶中。

③用cmol·L1的酸性KMnO4溶液滴定至终点，记录消耗KMnO4溶液的体积，重复两次实验，平均消耗KMnO4溶液体积为VmL。

（6）上述实验中应该用稀硫酸酸化KMnO4溶液，如果用硝酸对KMnO4溶液进行酸化，对测定结果的影响是_____（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。滴定终点的实验现象为_____。

（7）每片补铁剂含铁元素的质量为________________g（用代数式表示）。

Answer 1

【答案】关闭 K1、K2，打开分液漏斗的活塞，从分液漏斗上方注入水，若一段时间后，水不再滴下，且维持一段时间，则A装置的气密性良好，反之，则气密性不好 K2 K1 K2 K1 取少量最后一次洗涤液于一洁净的试管中，加入稀盐酸，无现象，再加入少量 BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀已经洗涤干净，反之，则未洗涤干净 2C6H12O7+FeCO3→(C6H11O7)2Fe+CO2+H2O 把尾气用酒精灯点燃 偏小 当滴入最后一滴酸性 KMnO4溶液时，溶液变为紫色，并且半分钟内不褪色，则达到滴定终点 0.14cv

【解析】

由实验装置图可知，该实验的反应为实验开始时，应打开分液漏斗的活塞、K2，关闭K1，装置A中铁屑与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，利用反应生成的氢气将装置中的空气排尽，防止FeCO3被氧化，待空气排尽后，关闭K2，打开K1，反应生成的氢气使圆底烧瓶中压强增大，从而将A中生成的硫酸亚铁溶液压入装置B中，硫酸亚铁与碳酸钠反应生成碳酸亚铁沉淀，提取出的 FeCO3与葡萄糖酸反应可得葡萄糖酸亚铁。

（1）检验 A 装置的气密性可用液压法，具体操作为关闭 K1、K2，打开分液漏斗的活塞，从分液漏斗上方注入水形成密闭系统，若装置的气密性良好，加入水一段时间后，容器中气体压强增大，水不再滴下，且维持一段时间，故答案为：关闭 K1、K2，打开分液漏斗的活塞，从分液漏斗上方注入水，若一段时间后，水不再滴下，且维持一段时间，则A装置的气密性良好，反之，则气密性不好；

（2）B中加入药品Na2CO3，要使A中制得的FeSO4溶液进入B中发生反应，实验开始时，应打开分液漏斗的活塞、K2，关闭K1，装置A中铁屑与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，利用反应生成的氢气将装置中的空气排尽，一段时间后，关闭K2，打开K1，反应生成的氢气使圆底烧瓶中压强增大，从而将A中生成的硫酸亚铁溶液压入装置B中，故答案为：K2；K1K2；K1；

（3）装置B中硫酸亚铁溶液与碳酸钠溶液反应生成碳酸亚铁沉淀和硫酸钠，过滤得到的碳酸亚铁表面附有可溶的硫酸钠，证明沉淀已经洗涤干净的标志是洗涤液中不含有硫酸钠，检验洗涤液中是否存在硫酸根离子可以选用酸化的氯化钡溶液，具体操作为取少量最后一次洗涤液于一洁净的试管中，加入稀盐酸，无现象，再加入少量 BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀已经洗涤干净，反之，则未洗涤干净，故答案为：取少量最后一次洗涤液于一洁净的试管中，加入稀盐酸，无现象，再加入少量 BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀已经洗涤干净，反之，则未洗涤干净；

（4）葡萄糖酸与碳酸亚铁反应生成葡萄糖酸亚铁、二氧化碳和水，反应的化学方程式为2C6H12O7+FeCO3→(C6H11O7)2Fe+CO2↑+H2O，故答案为：2C6H12O7+FeCO3→(C6H11O7)2Fe+CO2↑+H2O；

（5）从环境保护的角度来看，实验过程中的氢气没有处理，应选用气球收集或用酒精灯点燃处理氢气，故答案为：用酒精灯点燃；

（6）硝酸具有强氧化性，能将亚铁离子氧化，如果用硝酸对KMnO4溶液进行酸化，硝酸会氧化亚铁离子，导致与亚铁离子反应的酸性高锰酸钾的体积偏小，所测结果偏低；当溶液中的亚铁离子被完全氧化后，若再滴入酸性高锰酸钾溶液，溶液会变为紫色，故答案为：偏小；当滴入最后一滴酸性 KMnO4溶液时，溶液变为紫色，并且半分钟内不褪色，则达到滴定终点；

（7）溶液中亚铁离子与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应生成铁离子、锰离子和水，反应的离子方程式为MnO4-+ 5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，反应中消耗KMnO4的物质的量为10-3cvmol，由方程式可知10片补铁剂样品中亚铁离子的物质的量为10-3cvmol×5×5=0.025 cvmol，则每片补铁剂含铁元素的质量为=0.14cvg，故答案为：0.14cv。