Question

【題目】甘氨酸亞鐵[(NH2CH2COO)2Fe]是一種補鐵強化劑。某學習小組利用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)。

有關物質性質如下表：

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	強酸性、強還原性

實驗過程：

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，并通過儀器b向C中加入適量氫氧化鈉溶液調節pＨ到6左右，使反應物充分反應。

Ⅱ．分離：反應結束后，過濾，將濾液進行蒸發濃縮；加入無水乙醇，過濾、洗滌并干燥。

回答下列問題：

（1）儀器a的名稱是________；與a相比，儀器b的優點是_____________________________。

（2）裝置B中盛有的試劑是____________；實驗過程中裝置D的導管一直沒入液面下的必要性是___________________________________________。

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

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

（5）過程II中加入無水乙醇的目的是_______________________。

（6）檢驗產品中是否含有Fe3+的試劑名稱是_________ 。

（7）本實驗制得15.3g甘氨酸亞鐵（M=204g/mol），則其產率是_____％。

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制取二氧化碳氣體，由于鹽酸具有揮發性，生成的二氧化碳氣體中混有氯化氫，則裝置B中盛有的試劑是飽和碳酸氫鈉溶液，用來除去二氧化碳氣體中混有的氯化氫氣體；利用二氧化碳氣體將實驗裝置中的空氣排干凈，在進行C裝置中的甘氨酸亞鐵的制取反應，實驗過程中裝置C中加入的反應物中含有碳酸亞鐵，亞鐵離子具有還原性，易被空氣中的氧氣氧化，影響實驗結果，必須將D中導管沒入液面以下，防止空氣中的氧氣進入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的優點是平衡氣壓，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制取二氧化碳，由于鹽酸具有揮發性，生成的二氧化碳氣體中混有氯化氫，則裝置B中盛有的試劑是飽和碳酸氫鈉溶液，用來除去二氧化碳氣體中混有的氯化氫氣體；實驗過程中裝置C中加入的反應物中含有碳酸亞鐵，亞鐵離子具有還原性，易被空氣中的氧氣氧化，影響實驗結果，必須將D中導管沒入液面以下，防止空氣中的氧氣進入C裝置將亞鐵離子氧化，

答案為：飽和NaHCO3溶液；防止空氣進入C中（從而防止Fe2+被氧化）；

（3）根據題中表格提供的已知信息，檸檬酸具有強酸性和強還原性，合成過程加入檸檬酸的可促進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節pH若大于6，溶液堿性增強，會導致溶液中的亞鐵離子在該條件下直接與氫氧根離子反應生成氫氧化亞鐵，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，所以過程II中加入無水乙醇的目的是減少甘氨酸亞鐵的溶解量，促使其更多的結晶析出，

答案為：減少甘氨酸亞鐵的溶解量，促使其更多的結晶析出；

（6）檢驗三價鐵離子的試劑為硫氰化鉀溶液，加入硫氰化鉀，溶液變為血紅色，則說明含有三價鐵離子，

答案為：硫氰化鉀溶液；

（7）甘氨酸的物質的量=0.2L×1.0mol·L-1=0.2mol ，0.1mol的碳酸亞鐵中亞鐵離子的物質的量為0.1mol，根據鐵原子守恒，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，理論上可產生甘氨酸亞鐵的質量：204gmol1×0.1mol=20.4g，產品的質量為15.3g，則產率===75%，

答案為：75。