Question

【題目】甘氨酸亞鐵[(NH2CH2COO)2Fe]是一種補(bǔ)鐵強(qiáng)化劑。某學(xué)習(xí)小組利用FeCO3與甘氨酸(NH2CH2COOH)制備甘氨酸亞鐵，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示(夾持和加熱儀器已省略)。

有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)如下表：

甘氨酸	檸檬酸	甘氨酸亞鐵
易溶于水，微溶于乙醇	易溶于水和乙醇	易溶于水，難溶于乙醇
兩性化合物	強(qiáng)酸性、強(qiáng)還原性

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

I．合成：裝置C中盛有0.1mol FeCO3和200mL1.0mol·L-1甘氨酸溶液和適量檸檬酸。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先打開(kāi)儀器a的活塞，待裝置c中空氣排凈后，加熱并不斷攪拌，并通過(guò)儀器b向C中加入適量氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pＨ到6左右，使反應(yīng)物充分反應(yīng)。

Ⅱ．分離：反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾，將濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮；加入無(wú)水乙醇，過(guò)濾、洗滌并干燥。

回答下列問(wèn)題：

（1）儀器a的名稱是________；與a相比，儀器b的優(yōu)點(diǎn)是_____________________________。

（2）裝置B中盛有的試劑是____________；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中裝置D的導(dǎo)管一直沒(méi)入液面下的必要性是___________________________________________。

（3）合成過(guò)程加入檸檬酸的作用是促進(jìn)FeCO3溶解和________________________ 。

（4）加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH若大于6，甘氨酸亞鐵產(chǎn)量下降。原因可用離子方程式表示為________。

（5）過(guò)程II中加入無(wú)水乙醇的目的是_______________________。

（6）檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否含有Fe3+的試劑名稱是_________ 。

（7）本實(shí)驗(yàn)制得15.3g甘氨酸亞鐵（M=204g/mol），則其產(chǎn)率是_____％。

Answer 1

【答案】分液漏斗 平衡氣壓，使液體順利流下 飽和NaHCO3溶液 防止空氣進(jìn)入C中（從而防止Fe2+被氧化） 防止Fe2+被氧化 Fe2++ 2OH- = Fe(OH)2↓ 降低甘氨酸亞鐵的溶液度，使其結(jié)晶析出 硫氰化鉀溶液 75

【解析】

由裝置A中鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)制取二氧化碳?xì)怏w，由于鹽酸具有揮發(fā)性，生成的二氧化碳?xì)怏w中混有氯化氫，則裝置B中盛有的試劑是飽和碳酸氫鈉溶液，用來(lái)除去二氧化碳?xì)怏w中混有的氯化氫氣體；利用二氧化碳?xì)怏w將實(shí)驗(yàn)裝置中的空氣排干凈，在進(jìn)行C裝置中的甘氨酸亞鐵的制取反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中裝置C中加入的反應(yīng)物中含有碳酸亞鐵，亞鐵離子具有還原性，易被空氣中的氧氣氧化，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，必須將D中導(dǎo)管沒(méi)入液面以下，防止空氣中的氧氣進(jìn)入C裝置將亞鐵離子氧化。

（1）儀器a的名稱是分液漏斗；儀器b的名稱為恒壓漏斗，與a相比，儀器b的優(yōu)點(diǎn)是平衡氣壓，使液體順利流下，

答案為：分液漏斗；平衡氣壓，使液體順利流下；

（2）裝置A中鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)制取二氧化碳，由于鹽酸具有揮發(fā)性，生成的二氧化碳?xì)怏w中混有氯化氫，則裝置B中盛有的試劑是飽和碳酸氫鈉溶液，用來(lái)除去二氧化碳?xì)怏w中混有的氯化氫氣體；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中裝置C中加入的反應(yīng)物中含有碳酸亞鐵，亞鐵離子具有還原性，易被空氣中的氧氣氧化，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，必須將D中導(dǎo)管沒(méi)入液面以下，防止空氣中的氧氣進(jìn)入C裝置將亞鐵離子氧化，

答案為：飽和NaHCO3溶液；防止空氣進(jìn)入C中（從而防止Fe2+被氧化）；

（3）根據(jù)題中表格提供的已知信息，檸檬酸具有強(qiáng)酸性和強(qiáng)還原性，合成過(guò)程加入檸檬酸的可促進(jìn)FeCO3溶解和防止亞鐵離子被氧化，

答案為：防止Fe2+被氧化

（4）加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH若大于6，溶液堿性增強(qiáng)，會(huì)導(dǎo)致溶液中的亞鐵離子在該條件下直接與氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，離子方程式表示為Fe2++ 2OH- = Fe(OH)2，

答案為：Fe2++ 2OH- = Fe(OH)2↓；

（5）由題目已知信息可知，甘氨酸亞鐵難溶于乙醇，所以過(guò)程II中加入無(wú)水乙醇的目的是減少甘氨酸亞鐵的溶解量，促使其更多的結(jié)晶析出，

答案為：減少甘氨酸亞鐵的溶解量，促使其更多的結(jié)晶析出；

（6）檢驗(yàn)三價(jià)鐵離子的試劑為硫氰化鉀溶液，加入硫氰化鉀，溶液變?yōu)檠�紅色，則說(shuō)明含有三價(jià)鐵離子，

答案為：硫氰化鉀溶液；

（7）甘氨酸的物質(zhì)的量=0.2L×1.0mol·L-1=0.2mol ，0.1mol的碳酸亞鐵中亞鐵離子的物質(zhì)的量為0.1mol，根據(jù)鐵原子守恒，0.2mol的甘氨酸和0.1mol的碳酸亞鐵理論上生成0.1mol的甘氨酸亞鐵，理論上可產(chǎn)生甘氨酸亞鐵的質(zhì)量：204gmol1×0.1mol=20.4g，產(chǎn)品的質(zhì)量為15.3g，則產(chǎn)率===75%，

答案為：75。