富馬酸亞鐵FeH2C4O4,商品名富血鐵,含鐵量高,是治療缺鐵性貧血常見的藥物.某校研究性學(xué)習(xí)小組通過查閱大量資料后,決定自行制備富血鐵并檢測其含鐵量.
富馬酸(HOOC-CH=CH-COOH)的性質(zhì):
分子式 相對分子質(zhì)量 溶解度和溶解性 酸性
H4C4O4 116 在水中:0.7g(25℃)、9.8g(97.5℃).
鹽酸中:可溶.
二元酸,且0.1mol/L H4C4O4的pH=2.
Fe2+的性質(zhì):
開始沉淀時的pH 完全沉淀時的pH
7.6 9.6
Ⅰ、富馬酸亞鐵的制備
①將適量的富馬酸置于100mL燒杯中,加水20mL在熱沸攪拌下,加入Na2CO3溶液10mL,使其pH為6.5~6.7;
②將上述溶液轉(zhuǎn)移至100mL圓底燒瓶中,裝好回流裝置,加熱至沸;
③緩慢加入新制的FeSO4溶液30mL,維持溫度100℃,充分?jǐn)嚢?.5小時.
④冷卻、過濾,洗滌沉淀,然后水浴干燥,得到棕色粉末.
試回答:
步驟①中加入Na2CO3,反應(yīng)的離子方程式
 
(富馬酸及其酸根用化學(xué)式表示).
步驟①中反應(yīng)后控制溶液pH為6.5~6.7;若反應(yīng)后溶液的pH太小,則引起的后果是
 
.若反應(yīng)后溶液的pH太大則引起的后果是
 

Ⅱ、產(chǎn)品純度測定
準(zhǔn)確稱取富血鐵0.3200g,加煮沸過的3mol/LH2SO4溶液15mL,待樣品完全溶解后,加煮沸過的冷水50mL和4滴鄰二氮菲-亞鐵指示劑,立即用(NH42Ce(SO43(硫酸高鈰銨)0.1000mol/L標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定.直至溶液剛好變?yōu)闇\藍(lán)色即為終點(diǎn).測得其體積為18.50mL,計算樣品中富血鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),寫出計算過程.(Fe2++Ce4+═Fe3++Ce3+
 
分析:Ⅰ、根據(jù)制備流程可知,富馬酸的酸性大于碳酸,富馬酸與碳酸鈉反應(yīng)生成H2C4O42-和二氧化碳?xì)怏w,據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式;若pH太小,富馬酸與碳酸鈉反應(yīng)生成的H2C4O42-的濃度過低;若反應(yīng)后溶液的pH太大,亞鐵離子與氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化亞鐵,氫氧化亞鐵進(jìn)一步反應(yīng)生成氫氧化鐵,導(dǎo)致降低了富馬酸亞鐵的產(chǎn)率;
Ⅱ、先計算出消耗的Ce4+離子的物質(zhì)的量,然后根據(jù)反應(yīng)方程式計算出亞鐵離子的物質(zhì)的量、質(zhì)量,最后計算出樣品中富血鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
解答:解:Ⅰ、富馬酸與碳酸鈉反應(yīng)生成富馬酸鈉和二氧化碳、水,反應(yīng)的離子方程式為:H4C4O4+CO32-═H2C4O42-+CO2↑+H2O;反應(yīng)后控制溶液pH為6.5~6.7,若反應(yīng)后溶液的pH太小,反應(yīng)生成的H2C4O42-的濃度過低,影響富馬酸亞鐵的制;若反應(yīng)后溶液的pH太大,亞鐵離子能夠與氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化亞鐵,而氫氧化亞鐵進(jìn)一步被氧化成氫氧化鐵,影響富馬酸亞鐵的產(chǎn)率,
故答案為:H4C4O4+CO32-═H2C4O42-+CO2↑+H2O;H2C4O42-的濃度過低(或生成的陰離子含有H3C4O4-);Fe2+易轉(zhuǎn)化為Fe(OH)2,并進(jìn)一步被氧化為Fe(OH)3,從而降低富馬酸亞鐵的產(chǎn)率;
Ⅱ、滴定過程中消耗的Ce4+離子的物質(zhì)的量為:n(Ce4+)=0.1000mol/L×0.01850L=0.001850mol,
根據(jù)反應(yīng)方程式Fe2++Ce4+═Fe3++Ce3+可知:n(FeH2C4O4)=n(Ce4+)=0.001850mol,
富馬酸亞鐵的質(zhì)量為:m(FeH2C4O4)=0.001850mol×170g/mol=0.3145g,
樣品中富血鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:w(FeH2C4O4)=
0.3145g
0.3200g
×100%=98.28%,
故答案為:n(FeH2C4O4)=n(Ce4+)=0.1000mol/L×0.01850L=0.001850mol,
m(FeH2C4O4)=0.001850mol×170g/mol=0.3145g,
w(FeH2C4O4)=
0.3145g
0.3200g
×100%=98.28%.
點(diǎn)評:本題考查了制取富馬酸亞鐵方法及測定富馬酸亞鐵樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù),題目難度中等,注意掌握根據(jù)滴定原理計算樣品純度的方法,試題有利于培養(yǎng)學(xué)生的分析、理解能力.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2011?南京一模)富馬酸亞鐵(分子式C4H2O4Fe,結(jié)構(gòu)簡式      是一種可限量使用的鐵強(qiáng)化劑
(1)如圖為實驗室模擬工業(yè)制取富馬酸亞鐵的流程圖:

①綠礬(FeSO4?7H20)在保存過程中形成的雜質(zhì)主要有
Fe2(SO43、Fe(OH)3等(其他合理答案均可)
Fe2(SO43、Fe(OH)3等(其他合理答案均可)
(填寫化學(xué)式).
②操作Y包括
蒸發(fā)濃縮
蒸發(fā)濃縮
冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等.
⑧判斷操作Y中“洗滌”富馬酸亞鐵產(chǎn)品已洗凈的實驗方法是
取最后洗滌液,向其中加入少量鹽酸酸化的氯化鋇溶液,無白色沉淀(其他合理答案均可)
取最后洗滌液,向其中加入少量鹽酸酸化的氯化鋇溶液,無白色沉淀(其他合理答案均可)

(2)設(shè)計一個實驗方案,證明所得富馬酸亞鐵產(chǎn)品屬于亞鐵鹽(可供選用的試劑有:KSCN溶液、KMn04溶液、稀硫酸.已知SCN能被MnO4-氧化).填寫下表相應(yīng)空格:
步驟 實驗操作與現(xiàn)象
取富馬酸亞鐵產(chǎn)品l.5g,加入稀硫酸25mL,用水稀釋至50ml,加熱使其完全溶解并反應(yīng),冷卻后過濾(除去生成的富馬酸及可能過量的反應(yīng)物),保存濾液.
取少量濾液,滴加KSCN溶液,不顯紅色
取少量濾液,滴加KSCN溶液,不顯紅色
取酸性高錳酸鉀溶液適量,向其中滴加濾液至溶液褪色
取酸性高錳酸鉀溶液適量,向其中滴加濾液至溶液褪色
取上述褪色后的溶液,滴加KSCN溶液顯紅色
取上述褪色后的溶液,滴加KSCN溶液顯紅色

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科目:高中化學(xué) 來源:2014屆江西省景德鎮(zhèn)市高三一檢化學(xué)試卷(解析版) 題型:實驗題

富馬酸亞鐵(分子式為C4H2O4Fe,結(jié)構(gòu)簡式為)是一種限量使用的鐵強(qiáng)化劑。

(1)下圖為實驗室模擬工業(yè)制取富馬酸亞鐵的流程圖:

①根據(jù)題意,請你寫出富馬酸的結(jié)構(gòu)簡式:________________________。

②綠礬(FeSO4·7H2O)在保存過程中形成的雜質(zhì)主要有________(填化學(xué)式)。

③操作Y包括________、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等。

④判斷操作Y中“洗滌”富馬酸亞鐵產(chǎn)品表明已洗凈的實驗方法是___________。

(2)設(shè)計一個實驗方案,證明所得富馬酸亞鐵產(chǎn)品屬于亞鐵鹽(可供選用的試劑有KSCN溶液、H2O2溶液、稀硫酸。)。填寫下表相應(yīng)空格:

步驟

實驗操作與現(xiàn)象

取富馬酸亞鐵產(chǎn)品1.5  g,加入稀硫酸25  mL,用水稀釋至50  mL,加熱使其完全溶解并反應(yīng),冷卻后過濾(除去生成的富馬酸及可能過量的反應(yīng)物),保存濾液

 

 

 

 

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科目:高中化學(xué) 來源:江蘇模擬題 題型:實驗題

富馬酸亞鐵(分子式C4H2O4Fe,結(jié)構(gòu)簡式)是一種可限量使用的鐵強(qiáng)化劑。
(1)如圖為實驗室模擬工業(yè)制取富馬酸亞鐵的流程圖
①綠礬(FeSO4·7H2O)在保存過程中形成的雜質(zhì)主要有________(填寫化學(xué)式)。
②操作Y包括______、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等。
③判斷操作Y中富馬酸亞鐵產(chǎn)品已“洗滌”干凈的實驗方法是_____________________
(2)設(shè)計一個實驗方案,證明所得富馬酸亞鐵產(chǎn)品屬于亞鐵鹽(可供選用的試劑有:KSCN溶液、KMnO4溶液、稀硫酸, 已知SCN-能被MnO4-氧化)。填寫下表相應(yīng)空格:

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

富馬酸亞鐵FeH2C4O4,商品名富血鐵,含鐵量高,是治療缺鐵性貧血常見的藥物。某校研究性學(xué)習(xí)小組通過查閱大量資料后,決定自行制備富血鐵并檢測其含鐵量。

富馬酸(HOOC-CH=CH-COOH)的性質(zhì):

分子式

相對分子質(zhì)量

溶解度和溶解性

酸性

H4C4O4

116

在水中:0.7g(25℃)、9.8g  (97.5℃)。

鹽酸中:可溶。

二元酸,且0.1mol/LH4C4O4的pH=2。

Fe2+的性質(zhì):

開始沉淀時的pH

完全沉淀時的pH

7.6

9.6

I、富馬酸亞鐵的制備

①將適量的富馬酸置于100ml燒杯中,加水20ml在熱沸攪拌下,加入Na2CO3溶液10ml,使其pH為6.5~6.7;

②將上述溶液轉(zhuǎn)移至100ml圓底燒瓶中,裝好回流裝置,加熱至沸;

③緩慢加入新制的FeSO4溶液30ml,維持溫度100℃,充分?jǐn)嚢?.5小時。

④冷卻、過濾,洗滌沉淀,然后水浴干燥,得到棕色粉末。

試回答:

步驟①中加入Na2CO3 ,反應(yīng)的離子方程式_____________(富馬酸及其酸根用化學(xué)式表示)。

步驟①中反應(yīng)后控制溶液pH為6.5~6.7;若反應(yīng)后溶液的pH太小,則引起的后果是_____________。若反應(yīng)后溶液的pH太大則引起的后果是__________________。

II 產(chǎn)品純度測定

準(zhǔn)確稱取富血鐵0.3200g,加煮沸過的3mol/LH2SO4溶液15ml,待樣品完全溶解后,加煮沸過的冷水50ml和4滴鄰二氮菲-亞鐵指示劑,立即用(NH42Ce(SO43(硫酸高鈰銨)0.1000mol/L標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。直至溶液剛好變?yōu)闇\藍(lán)色即為終點(diǎn)。測得其體積為18.50mL,計算樣品中富血鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),寫出計算過程。(Fe2+ +Ce4+=Fe3+ + Ce3+

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