Question

【題目】葡萄糖酸亞鐵[(C6H11O7)2Fe]是醫(yī)療上常用的補鐵劑，易溶于水，幾乎不溶于乙醇。某實驗小組同學(xué)擬用下圖裝置先制備FeCO3，再用FeCO3與葡萄糖酸反應(yīng)進(jìn)一步制得葡萄糖酸亞鐵。

請回答下列問題：

（1）與普通漏斗比較，a漏斗的優(yōu)點是___。

（2）按如圖連接好裝置，檢査氣密性后加入藥品，打開K1和K3，關(guān)閉K2。

①b中的實驗現(xiàn)象___。

②一段時間后，關(guān)閉___，打開___(選填“K1”“K2”或“K3”)，觀察到b中的溶液會流入c中，同時c中析出FeCO3沉淀。

③b中產(chǎn)生的氣體的作用是___。

（3）將c中制得的碳酸亞鐵在空氣中過濾時間較長時，表面會變?yōu)榧t褐色，用化學(xué)方程式說明其原因：___。

（4）將葡萄糖酸與碳酸亞鐵混合，須將溶液的pH調(diào)節(jié)至5.8，其原因是___。向上述溶液中加入乙醇即可析出產(chǎn)品，加入乙醇的目的是___。

（5）有同學(xué)提出用NaHCO3溶液代替Na2CO3溶液制得的碳酸亞鐵純度更高，其可能的原因是___。

Answer 1

【答案】平衡氣壓，利于稀硫酸順利流下 鐵屑溶解，溶液變?yōu)闇\綠色，有大量氣泡產(chǎn)生 K3 K2 排出裝置內(nèi)的空氣，防止生成的FeCO3被氧化；把b中溶液壓進(jìn)c中 4FeCO3+O2+6H2O=4Fe(OH)3+4CO2 抑制Fe2+的水解 降低溶劑的極性，使晶體的溶解量減小更易析出 溶液的pH降低，減少氫氧化亞鐵雜質(zhì)的生成

【解析】

稀硫酸和Fe反應(yīng)生成氫氣，將裝置中氣體排出，防止亞鐵離子被氧化；通過氣體壓強將b中硫酸亞鐵排出，在三頸瓶中硫酸亞鐵和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸亞鐵，再用碳酸亞鐵和葡萄糖酸反應(yīng)生成葡萄糖酸亞鐵。

（1）a為恒壓滴液漏斗，可以保證內(nèi)部壓強不變，使漏斗內(nèi)液體順利流下；故答案為：平衡氣壓，利于稀硫酸順利流下；

（2）①b中鐵屑與稀硫酸反應(yīng)，鐵屑會逐漸溶解，溶液由于產(chǎn)生Fe2+變?yōu)闇\綠色，并有大量氣泡產(chǎn)生；故答案為：鐵屑溶解，溶液變?yōu)闇\綠色，有大量氣泡產(chǎn)生；

②反應(yīng)一段時間后，需要把FeSO4加到c中，所以需要關(guān)閉K3，打開K2，利用產(chǎn)生的氣體把FeSO4壓入到c中；故答案為： K3；K2；

③FeCO3易被氧化，b中反應(yīng)產(chǎn)生的H2一是把裝置內(nèi)的空氣排干凈，防止生成的FeCO3被氧化；二是把b中溶液壓進(jìn)c中；故答案為：排出裝置內(nèi)的空氣，防止生成的FeCO3被氧化，把b中溶液壓進(jìn)c中；

（3）過濾時間過長會發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品部分變?yōu)榧t褐色，原因是FeCO3與O2及H2O反應(yīng)生成Fe(OH)3，化學(xué)方程式為4FeCO3+O2+6H2O=4Fe(OH)3+4CO2；故答案為：4FeCO3+O2+6H2O=4Fe(OH)3+4CO2

（4）Fe2+易發(fā)生水解，將溶液的pH調(diào)節(jié)至5.8，可抑制Fe2+的水解；乙醇分子的極性比水小，可以降低葡萄糖酸亞鐵在水中的溶解量，便于葡萄糖酸亞鐵析出；故答案為：抑制Fe2+的水解；降低溶劑的極性，使晶體的溶解量減小更易析出；

（5）碳酸根離子水解后溶液堿性較強，易生成氫氧化亞鐵，用NaHCO3溶液代替Na2CO3溶液可以降低溶液的pH，以免產(chǎn)生氫氧化亞鐵，得到的產(chǎn)品純度更高；故答案為：溶液的pH降低，減少氫氧化亞鐵雜質(zhì)的生成。