Question

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．）．填寫下表相應空格：

步驟	實驗操作與現(xiàn)象
①	取富馬酸亞鐵產(chǎn)品1.5g，加入稀硫酸25mL，用水稀釋至50mL，加熱使其完全溶解并反應，冷卻后過濾（除去生成的富馬酸及可能過量的反應物），保存濾液
②
③

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應用,性質(zhì)實驗方案的設計

專題：實驗設計題

分析：根據(jù)流程可知，制取富馬酸亞鐵的流程為：先分別溶解綠礬和富馬酸，然后用碳酸鈉與富馬酸反應生成富馬酸鈉，富馬酸鈉與綠礬反應生成富馬酸亞鐵溶液，然后通過蒸發(fā)濃縮得到富馬酸亞鐵產(chǎn)品，
（1）①根據(jù)富馬酸的結(jié)構(gòu)式寫出其結(jié)構(gòu)簡式；
②根據(jù)亞鐵離子容易被氧化成三價鐵離子及鐵離子的水解進行分析；
③得到的含有富馬酸亞鐵的溶液需要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等操作，最后得到富馬酸亞鐵產(chǎn)品；
④富馬酸亞鐵表面的可溶性雜質(zhì)離子有Na⁺、SO₄^2-等，可以從檢驗洗滌液中是否含Na⁺或SO₄^2-來設計實驗； 
（2）先滴加硫氰化鉀檢驗溶液中不存在三價鐵離子，加入氧化劑將亞鐵離子氧化成三價鐵離子，再加入硫氰化鉀溶液，溶液變成紅色，證明原溶液中存在亞鐵離子．

解答： 解：制取富馬酸亞鐵的流程為：先分別溶解綠礬和富馬酸，然后用碳酸鈉與富馬酸反應生成富馬酸鈉，富馬酸鈉與綠礬反應生成富馬酸亞鐵溶液，然后通過蒸發(fā)濃縮得到富馬酸亞鐵產(chǎn)品，
（1）①根據(jù)結(jié)構(gòu)式可知，富馬酸的結(jié)構(gòu)簡式為：HOOCHC═CHCOOH，
故答案為：HOOCHC═CHCOOH；
②由于亞鐵離子不穩(wěn)定，容易被氧化成三價鐵離子，鐵離子在溶液中會發(fā)生水解，生成氫氧化鐵，所以綠礬（FeSO₄？7H₂0）在保存過程中形成的雜質(zhì)主要有硫酸鐵、氫氧化鐵等雜質(zhì)，
故答案為：Fe₂（SO₄）₃、Fe（OH）₃；
③得到的含有富馬酸亞鐵的溶液需要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等操作，最后得到富馬酸亞鐵產(chǎn)品，
故答案為：蒸發(fā)濃縮；
④富馬酸亞鐵表面的可溶性雜質(zhì)離子有Na⁺、SO₄^2-等，可以從檢驗洗滌液中是否含Na⁺或SO₄^2-來設計實驗，所以檢驗方法是：取最后一次洗滌液，先加入稀鹽酸，再加入氯化鋇溶液，無白色沉淀生成，說明已洗滌干凈，
故答案為：取洗滌液，向其中加入少量鹽酸酸化后再加入氯化鋇溶液，無白色沉淀生成；
（2）檢驗亞鐵離子時，先判斷溶液中不存在鐵離子，然后加入氧化劑，再用硫氰化鉀溶液檢驗鐵離子，從而判斷溶液中是否含有亞鐵離子，具體操作的方法為：②取少量濾液，滴加KSCN溶液，不顯血紅色，證明溶液中沒有三價鐵離子，
③再向上述溶液中滴加H₂O₂溶液，溶液顯血紅色，證明原溶液中存在亞鐵離子，
故答案為：

步驟	實驗操作與現(xiàn)象
①
②	取少量濾液，滴加KSCN溶液，不顯血紅色
③	再向上述溶液中滴加H2O2溶液，溶液顯血紅色

．

點評：本題考查了實驗室模擬工業(yè)制取富馬酸亞鐵方法，題目難度中等，涉及了物質(zhì)制備方案、亞鐵離子的檢驗知識，明確題干制備流程及制備方案的設計原則為解答關鍵，試題有利于培養(yǎng)學生的分析、理解能力及化學實驗能力．