Question

【题目】甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]是一种补铁强化剂。实验室利用FeCO3与甘氨酸(NH2CH2COOH)制备甘氨酸亚铁，实验装置如下图所示(夹持和加热仪器已省略)。

查阅资料已知：①甘氨酸易溶于水，微溶于乙醇；甘氨酸亚铁易溶于水，难溶于乙醇。

②柠檬酸易溶于水和乙醇，具有较强的还原性和酸性。实验过程如下：

I．装置C中盛有17.4gFeCO3和200mL1.0mol·L-1甘氨酸溶液。实验时，先打开仪器a的活塞，待装置c中空气排净后，加热并不断搅拌；然后向三颈瓶中滴加柠檬酸溶液。

Ⅱ．反应结束后过滤，将滤液进行蒸发浓缩；加入无水乙醇，过滤、洗涤并干燥。

(1)仪器a的名称是_________；与a相比，仪器b的优点是_________。

(2)装置B中盛有的试剂是：________；

(3)向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3，该反应的离子方程式为_____。

(4)过程I加入柠檬酸促进FeCO3溶解并调节溶液pH，柠檬酸的作用还有________。

(5)过程II中加入无水乙醇的目的是_________。

(6)本实验制得15.3g甘氨酸亚铁，则其产率是________%。

Answer 1

【答案】分液漏斗 平衡压强、便于液体顺利流下 饱和NaHCO3溶液 Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O 防止Fe2+被氧化 降低甘氨酸亚铁的溶解度，使其结晶析出 75

【解析】

根据装置：A制备二氧化碳，B装置除去二氧化碳中的HCl，C装置制备甘氨酸亚铁，D装置检验装置内空气是否排尽，防止空气进入装置C。

(1)根据仪器构造和作用分析；

(2)根据装置B的作用分析；亚铁易被氧化，故装置为无氧环境，据此分析；

(3)向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3，同时生成二氧化碳和水，据此书写；

(4)①pH过低，NH2CH2COOH反应，pH过高，Fe2+沉淀；

②根据已知中柠檬酸具有较强的还原性分析；

(5)已知：甘氨酸亚铁易溶于水，难溶于乙醇，据此分析；

(6)17.4gFeCO3物质的量为0.15mol，200mL1.0mol/L甘氨酸为0.2mol，根据FeCO3+2NH2CH2COOH=(NH2CH2COO)2Fe+CO2↑+H2O，则FeCO3过量，故理论上生成的(NH2CH2COO)2Fe的物质的量为n(NH2CH2COOH)=0.1mol，据此计算。

(1)根据仪器结构可知：仪器a为分液漏斗，仪器b为滴液漏斗，滴液漏斗的优点是：能平衡压强，便于液体顺利滴下；

(2)应用盐酸具有挥发性，实验装置A制得的二氧化碳混有HCl气体，B装置除去CO2中混有杂质HCl，而不溶解CO2，故装置B中试剂为饱和NaHCO3溶液；

(3)向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3，同时生成CO2和H2O，反应的离子方程式为：Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O；

(4)柠檬酸易溶于水和乙醇，具有较强的还原性和酸性，加入柠檬酸促进FeCO3溶解并调节溶液pH，同时还可以防止Fe2+被氧化；

(5)已知：甘氨酸亚铁易溶于水，难溶于乙醇，所以加入无水乙醇可以降低甘氨酸亚铁的溶解度，使其结晶析出；

(6)17.4gFeCO3物质的量为n(FeCO3)=17.4g÷116g/mol=0.15mol，200mL1.0mol/L甘氨酸为0.2mol，根据FeCO3+2NH2CH2COOH=(NH2CH2COO)2Fe+CO2↑+H2O，则FeCO3过量，故根据甘氨酸进行计算，则理论上生成的(NH2CH2COO)2Fe的物质的量n[(NH2CH2COO)2Fe]=n(NH2CH2COOH)=0.1mol，故产率为×100%=75%。