Question

【题目】甘氨酸亚铁络合物[化学式为（NH2CH2COO）2Fe]是常用的补铁剂，其合成方法如下：
（1）通入N2的作用是 ．
（2）已知甘氨酸显弱酸性，其结构简式为NH2CH2COOH，甘氨酸亚铁络合物易溶于水且在水中难电离，写出“水浴加热”过程中生成甘氨酸亚铁络合物的反应的离子方程式
（3）抽滤的好处是 ， 从“母液”中回收有机溶剂的方法是 ．
（4）“粗品纯化”的操作为蒸馏水洗涤、洗涤、干燥，其中干燥过程使用的设备最好选用（填“常压干燥机”或“真空干燥机”）．
（5）有文献指出，若在“水浴加热”过程中投入适量的石灰石，则能同时提高产品的产率和纯度，请解释原因： ．
（6）若甘氨酸的投料量为300kg，产出纯品346.8kg，则产率为 ． （甘氨酸的相对分子质量为75）

Answer 1

【答案】
（1）防止Fe2+被氧气氧化或搅拌以加快化学反应速率
（2）2NH2CH2COOH+Fe=（NH2CH2COO）2Fe+H2↑，NH2CH2COOH+Fe2+?（NH2CH2COO）2Fe+2H+
（3）加快过滤的速度；蒸馏
（4）无水乙醇（或丙酮等）；真空干燥机
（5）石灰石消耗H+ ， 使H+浓度降低，有利于反应向生成甘氨酸亚铁络合物的方向进行；同时，Ca2+与SO42﹣反应生成CaSO4沉淀，降低了杂质离子SO42﹣的浓度
（6）85%
【解析】解：（1）甘氨酸饱和溶液通入氮气，气流通过溶液，能起搅拌溶液的作用，搅拌以加快化学反应速率，水浴加热甘氨酸饱和溶液和硫酸亚铁的混合物，亚铁离子易被氧气氧化，氮气为保护气，通入氮气，防止Fe2+被氧气氧化， 所以答案是：防止Fe2+被氧气氧化或搅拌以加快化学反应速率；（2）甘氨酸显弱酸性，加入铁粉2NH2CH2COOH+Fe=（NH2CH2COO）2Fe+H2↑，水浴加热甘氨酸饱和溶液和硫酸亚铁的混合物，离子反应为：2NH2CH2COOH+Fe2+（NH2CH2COO）2Fe+2H+ ，
所以答案是：2NH2CH2COOH+Fe=（NH2CH2COO）2Fe+H2↑；2NH2CH2COOH+Fe2+（NH2CH2COO）2Fe+2H+；（3）抽滤是指用抽气泵使瓶中的压强降低，达到固液分离的目的，能加快过滤的速度，互溶的液体采用蒸馏的方法分离，所以采用蒸馏的方法从母液中回收有机物，
所以答案是：加快过滤的速度；蒸馏；（4）甘氨酸亚铁络合物[化学式为（NH2CH2COO）2Fe]为有机络合物，粗品纯化采用无水乙醇（或丙酮等）洗涤，有机物的沸点较低，采用真空干燥机能实现在低温条件下加热脱水干燥，所以选择真空干燥机干燥，
所以答案是：无水乙醇（或丙酮等）；真空干燥机；（5）甘氨酸显弱酸性，其结构简式为NH2CH2COOH，投入适量的石灰石，石灰石消耗H+ ， 使H+浓度降低，有利于反应2NH2CH2COOH+Fe2+（NH2CH2COO）2Fe+2H+ ， 向生成甘氨酸亚铁络合物的方向进行，同时，Ca2+与SO42﹣反应生成CaSO4沉淀，降低了杂质离子SO42﹣的浓度，
所以答案是：石灰石消耗H+ ， 使H+浓度降低，有利于反应向生成甘氨酸亚铁络合物的方向进行，同时，Ca2+与SO42﹣反应生成CaSO4沉淀，降低了杂质离子SO42﹣的浓度；（6）甘氨酸的投料量为300kg，甘氨酸的物质的量n= =4×103mol，生成n[（NH2CH2COO）2Fe]=2×103mol，产率为= ×100%= =85%，
所以答案是：85%．