Question

【題目】甘氨酸亞鐵[(NH2CH2COO)2Fe]是一種補鐵強化劑。實驗室利用FeCO3與甘氨酸(NH2CH2COOH)制備甘氨酸亞鐵，實驗裝置如下圖所示(夾持和加熱儀器已省略)。

查閱資料已知：①甘氨酸易溶于水，微溶于乙醇；甘氨酸亞鐵易溶于水，難溶于乙醇。

②檸檬酸易溶于水和乙醇，具有較強的還原性和酸性。實驗過程如下：

I．裝置C中盛有17.4gFeCO3和200mL1.0mol·L-1甘氨酸溶液。實驗時，先打開儀器a的活塞，待裝置c中空氣排凈后，加熱并不斷攪拌；然后向三頸瓶中滴加檸檬酸溶液。

Ⅱ．反應(yīng)結(jié)束后過濾，將濾液進行蒸發(fā)濃縮；加入無水乙醇，過濾、洗滌并干燥。

(1)儀器a的名稱是_________；與a相比，儀器b的優(yōu)點是_________。

(2)裝置B中盛有的試劑是：________；

(3)向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3，該反應(yīng)的離子方程式為_____。

(4)過程I加入檸檬酸促進FeCO3溶解并調(diào)節(jié)溶液pH，檸檬酸的作用還有________。

(5)過程II中加入無水乙醇的目的是_________。

(6)本實驗制得15.3g甘氨酸亞鐵，則其產(chǎn)率是________%。

Answer 1

【答案】分液漏斗 平衡壓強、便于液體順利流下 飽和NaHCO3溶液 Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O 防止Fe2+被氧化 降低甘氨酸亞鐵的溶解度，使其結(jié)晶析出 75

【解析】

根據(jù)裝置：A制備二氧化碳，B裝置除去二氧化碳中的HCl，C裝置制備甘氨酸亞鐵，D裝置檢驗裝置內(nèi)空氣是否排盡，防止空氣進入裝置C。

(1)根據(jù)儀器構(gòu)造和作用分析；

(2)根據(jù)裝置B的作用分析；亞鐵易被氧化，故裝置為無氧環(huán)境，據(jù)此分析；

(3)向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3，同時生成二氧化碳和水，據(jù)此書寫；

(4)①pH過低，NH2CH2COOH反應(yīng)，pH過高，Fe2+沉淀；

②根據(jù)已知中檸檬酸具有較強的還原性分析；

(5)已知：甘氨酸亞鐵易溶于水，難溶于乙醇，據(jù)此分析；

(6)17.4gFeCO3物質(zhì)的量為0.15mol，200mL1.0mol/L甘氨酸為0.2mol，根據(jù)FeCO3+2NH2CH2COOH=(NH2CH2COO)2Fe+CO2↑+H2O，則FeCO3過量，故理論上生成的(NH2CH2COO)2Fe的物質(zhì)的量為n(NH2CH2COOH)=0.1mol，據(jù)此計算。

(1)根據(jù)儀器結(jié)構(gòu)可知：儀器a為分液漏斗，儀器b為滴液漏斗，滴液漏斗的優(yōu)點是：能平衡壓強，便于液體順利滴下；

(2)應(yīng)用鹽酸具有揮發(fā)性，實驗裝置A制得的二氧化碳混有HCl氣體，B裝置除去CO2中混有雜質(zhì)HCl，而不溶解CO2，故裝置B中試劑為飽和NaHCO3溶液；

(3)向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3，同時生成CO2和H2O，反應(yīng)的離子方程式為：Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O；

(4)檸檬酸易溶于水和乙醇，具有較強的還原性和酸性，加入檸檬酸促進FeCO3溶解并調(diào)節(jié)溶液pH，同時還可以防止Fe2+被氧化；

(5)已知：甘氨酸亞鐵易溶于水，難溶于乙醇，所以加入無水乙醇可以降低甘氨酸亞鐵的溶解度，使其結(jié)晶析出；

(6)17.4gFeCO3物質(zhì)的量為n(FeCO3)=17.4g÷116g/mol=0.15mol，200mL1.0mol/L甘氨酸為0.2mol，根據(jù)FeCO3+2NH2CH2COOH=(NH2CH2COO)2Fe+CO2↑+H2O，則FeCO3過量，故根據(jù)甘氨酸進行計算，則理論上生成的(NH2CH2COO)2Fe的物質(zhì)的量n[(NH2CH2COO)2Fe]=n(NH2CH2COOH)=0.1mol，故產(chǎn)率為×100%=75%。