Question

【題目】碳酸亞鐵可用于制備補血劑。某研究小組制備了 FeCO3，并對 FeCO3 的性質和應用進行了探究。 已知：①FeCO3 是白色固體，難溶于水②Fe2＋+6SCN-Fe(SCN)64-(無色)

Ⅰ. FeCO3 的制取（夾持裝置略）

實驗i：

裝置 C 中，向 Na2CO3 溶液（pH＝11.9）通入一段時間 CO2 至其 pH 為 7，滴加一定量 FeSO4 溶液，產生白色沉淀，過濾、洗滌、干燥，得到 FeCO3 固體。

(1)試劑 a 是_____。

(2)向 Na2CO3 溶液通入 CO2 的目的是_____。

(3)C 裝置中制取 FeCO3 的離子方程式為_____。

(4)有同學認為 C 中出現白色沉淀之后應繼續通 CO2，你認為是否合理并說明理由________。

Ⅱ.FeCO3 的性質探究

實驗ii

實驗iii

(5)對比實驗ⅱ和ⅲ，得出的實驗結論是_____。

(6)依據實驗ⅱ的現象，寫出加入 10%H2O2 溶液的離子方程式_____。

Ⅲ.FeCO3 的應用

(7)FeCO3 溶于乳酸［CH3CH(OH)COOH］能制得可溶性乳酸亞鐵（[CH3CH(OH)COO]2Fe，相對分子質量 為 234）補血劑。為測定補血劑中亞鐵含量進而計算乳酸亞鐵的質量分數，樹德中學化學實驗小組準確稱 量 1.0g 補血劑，用酸性 KMnO4 溶液滴定該補血劑，消耗 0.1000mol/L 的 KMnO4 溶液 10.00mL，則乳酸亞鐵在補血劑中的質量分數為_____，該數值異常的原因是________（不考慮操 作不當以及試劑變質引起的誤差）。

Answer 1

【答案】飽和NaHCO3溶液 降低溶液中OH-濃度，防止生成Fe(OH)2 2HCO3- + Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O 不合理，CO2會和FeCO3反應生成Fe(HCO3)2(或合理，排出氧氣的影響) Fe2+與SCN-的絡合(或結合)會促進FeCO3固體的溶解或FeCO3固體在KSCN溶液中的溶解性比KCl溶液中大 6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-或6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3或6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe3+ 117% 乳酸根中的羥基被KMnO4氧化，也消耗了KMnO4

【解析】

I. 裝置A中碳酸鈣和稀鹽酸反應生成的二氧化碳中混有揮發的氯化氫氣體，需要利用裝置B中盛裝的飽和碳酸氫鈉溶液除去，裝置C中，向碳酸鈉溶液(pH=11.9)通入一段時間二氧化碳至其pH為7，滴加一定量硫酸亞鐵溶液產生白色沉淀，過濾，洗滌，干燥，得到FeCO3；

II. (5)根據Fe2＋+6SCN-Fe(SCN)64-分析FeCO3在KCl和KSCN兩種不同溶液中的溶解度不同判斷；

(6)實驗ii中溶液顯紅色且有紅褐色沉淀生成，說明加入10%過氧化氫溶液后有Fe(OH)3和Fe(SCN)3生成；

(7)FeCO3溶于乳酸［CH3CH(OH)COOH］能制得可溶性乳酸亞鐵補血劑，根據得失電子守恒和元素守恒建立關系式進行計算；乳酸根中有羥基，也能被高錳酸鉀溶液氧化。

I. (1)裝置A中制取的CO2中混有HCl，欲除去CO2中混有的HCl，B中盛裝的試劑a應是飽和NaHCO3溶液，故答案為：飽和NaHCO3溶液；

(2)向Na2CO3溶液中通入CO2的目的是利用CO2和Na2CO3反應生成的NaHCO3，提高溶液中HCO3-的濃度，抑制CO32-的水解，降低溶液中OH-的濃度，防止生成Fe(OH)2，故答案為：降低溶液中OH-濃度，防止生成Fe(OH)2；

(3)裝置C中，向Na2CO3溶液(pH=11.9)通入一段時間CO2至其pH為7，此時溶液中溶質主要為NaHCO3，再滴加FeSO4溶液，有FeCO3沉淀生成，發生反應的離子方程式為2HCO3- + Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O，故答案為：2HCO3- + Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O；

(4)FeCO3沉淀能溶解在CO2的水溶液中，生成可溶于水的Fe(HCO3)2，降低產物的量，則當出現白色沉淀之后不應繼續通入CO2，或者：出現白色沉淀之后繼續通CO2，可防止空氣中氧氣氧化FeCO3，提高產物的純度，故答案為：不合理，CO2會和FeCO3反應生成Fe(HCO3)2(或合理，排出氧氣的影響)；

Ⅱ. (5)通過對比實驗ii和iii，可知Fe2+與SCN-的絡合生成可溶于水的Fe(SCN)64-，會促進FeCO3固體的溶解，故答案為：Fe2+與SCN-的絡合(或結合)會促進FeCO3固體的溶解或FeCO3固體在KSCN溶液中的溶解性比KCl溶液中大；

(6)依據實驗ⅱ的現象，可知在含有Fe2+的溶液中滴加10%的過氧化氫溶液后，有Fe(OH)3和Fe(SCN)3生成，發生反應的離子方程式為6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-或6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3或6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe3+；

故答案為：6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-或6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3或6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe3+；

Ⅲ. (7)FeCO3溶于乳酸［CH3CH(OH)COOH］能制得可溶性乳酸亞鐵（[CH3CH(OH)COO]2Fe補血劑，可得關系式MnO4~5Fe2+~5[CH3H(OH)COO]2Fe，則乳酸亞鐵的物質的量為0.1000mol/L×0.01L×5=0.005mol，則乳酸亞鐵的質量分數，由于乳酸根中含有羥基，也可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化，導致消耗高錳酸鉀溶液的量增多，而計算中只按Fe2+被氧化，故計算所得乳酸亞鐵的質量偏大，導致產品中乳酸亞鐵的質量分數大于100%，故答案為：117%；乳酸根中的羥基被KMnO4氧化，也消耗了KMnO4。