Question

【题目】甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe，M=204g/mol]是一种补铁强化剂，广泛用于缺铁性贫血的预防和治疗。某化学实验小组利用FeCO3与甘氨酸反应制备甘氨酸亚铁，实验过程如下：

已知：①甘氨酸亚铁易溶于水，难溶于酒精。②甘氨酸具有两性，易溶于水，微溶于酒精：柠檬酸易溶于水和酒精，具有强酸性和强还原性。

I.制备FeCO3：

实验小组将足量的废铁屑和500mL1.0mol·L-1稀硫酸反应，再与200mL1.0mol·L-1NH4HCO3溶液充分混合，装置如图，反应结束后过滤并洗涤沉淀。

（1）仪器甲的名称为__。

（2）丙中发生反应的离子方程式为__。

（3）实验时先打开止水夹2，关闭止水夹1，加入药品，塞上塞子，待丁中产生大量气泡后，关闭止水夹2，打开止水夹1，观察到的现象为__。

II.制备(NH3CH2COO)2Fe：

将步骤I得到的沉淀全部转移到仪器B，同时加入200mL1.0mol·L-1甘氨酸溶液和适量柠檬酸。通入氮气，通过A向B中加入适量氢氧化钠溶液调节pH为6，充分反应。

（4）仪器a的作用是__。

（5）实验过程前通入氮气的目的是__，C的导管插入液面下的作用是__。

（6）柠檬酸的作用是__。

（7）反应结束后，将B中液体蒸发浓缩，加入___(填试剂名称)，过滤、洗涤并干燥得15.3g甘氨酸亚铁，则其产率是__%(假设上述各步反应均完全)。

Answer 1

【答案】分液漏斗 Fe2＋＋2HCO3－=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O 乙内有气泡产生，液体沿长导管进入丙，丙中产生沉淀 平衡气压，便于液体流下 排尽装置内的空气，防止氧化二价铁 便于吸收尾气，同时防止空气进入B中 促进FeCO3溶解和防止Fe2＋被氧化 乙醇 75.0

【解析】

根据实验装置可知，将甲中盛有稀硫酸，乙中放置足量的废铁屑，二者反应生成FeSO4，再通过产生的氢气加压，流入丙装置与200mL1.0mol·L－1NH4HCO3溶液充分混合，产生FeCO3，最后与甘氨酸反应生成甘氨酸亚铁。柠檬酸具有强酸性可以提供氢离子，具有强还原性，可以抗氧化；由于甘氨酸亚铁易被氧化，反应过程中要隔绝空气，甘氨酸亚铁难溶于酒精，故可用酒精洗涤。

I (1)观察装置，可知仪器甲的名称为分液漏斗；

(2)丙中发生的反应为硫酸亚铁与碳酸氢铵反应生成碳酸亚铁沉淀，同时生成二氧化碳，离子方程式为Fe2＋＋2HCO3－=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O；

(3)关闭止水夹2，打开止水夹1，乙中继续反应产生氢气，形成压强，从而将乙中液体压入装置丙，观察到的现象是乙内有气泡产生，液体沿长导管进入丙，丙中产生沉淀；

II (4)仪器a上下连通，作用是平衡气压，使液体顺利流下；

(5)亚铁离子具有还原性，易被空气中的氧气氧化，实验前通入氮气，排尽装置内的空气，防止氧化二价铁；将C中导管没入液面以下，可以充分吸收尾气，同时防止空气中的氧气进入B装置将亚铁离子氧化；

(6)根据题中的已知信息，柠檬酸具有强酸性和强还原性，合成过程加入柠檬酸的可促进FeCO3溶解和防止亚铁离子被氧化；

(7)依题意，甘氨酸亚铁难溶于酒精，加入乙醇可降低溶解度，使其结晶析出；稀硫酸和铁屑过量，碳酸氢铵的物质的量=0.2L×1.0mol·L－1=0.2mol，产生0.1mol的碳酸亚铁，根据铁原子守恒，0.2mol甘氨酸和0.1mol碳酸亚铁理论上生成0.1mol甘氨酸亚铁，理论上可产生甘氨酸亚铁的质量：204g·mol－1×0.1mol=20.4g，产品的质量为15.3g，则产率=。