Question

【题目】甘氨酸亚铁是一种补铁强化剂广泛用于缺铁性贫血的预防和治疗。某学习小组欲利用硫酸亚铁溶液与甘氨酸反应制备甘氨酸亚铁，有关物质性质如表：

甘氨酸()	柠檬酸	甘氨酸亚铁
易溶于水，微溶于乙醇，两性化合物	易溶于水和乙醇，有强酸性和还原性	易溶于水，难溶于乙醇

实验过程

实验1制备：将含的溶液与溶液混合，反应结束后过滤并洗涤沉淀。

实验2制备：

实验装置如图(夹持和加热仪器已省略)，将实验1得到的沉淀和含甘氨酸的水溶液混合后加入中。利用中的反应将中空气排净，接着滴入柠檬酸溶液并加热。

实验3提纯：反应结束后过，将滤液蒸发浓缩，加入乙醇，过滤、干燥得到产品。

(1)写出实验1中制备的离子方程式_________________。

(2)装盐酸的仪器名称是__________，装置中的试剂是__________。

(3)实验2中，打开关闭，排尽空气。确认中空气排尽的实验现象是________________，排尽空气后进行的实验操作是________，接着滴入柠檬酸溶液并加热。

(4)实验2中的柠酸可调节溶液，体系与产率的关系如表

实验	1	2	3	4	5	6	7
体系	4.0	4.5	5.0	5.5	6.0	6.5	7.0
产率(%)	65.74	74.96	78.78	83.13	85.57	72.98	62.31

过低产率下降的原因是________________________；柠檬酸的作用还有_______。

(5)实验3中加入乙醇的目的是____________________。

(6)若产品的质量为，则产率为__________________%。

Answer 1

【答案】 长颈漏斗 饱和碳酸氢钠溶液 中澄清石灰水变浑浊 打开关闭 过低，氢离子会与甘氨酸中的氨基反应 防止亚铁离子被氧化 减少甘氨酸亚铁的溶解量，促使其结晶析出 80.00

【解析】

FeSO4溶液与NH4HCO3溶液反应制备FeCO3沉淀，将FeCO3与和含0.20mol甘氨酸的水溶液混合后加入C中，然后利用A中的反应将C中空气排尽，接着滴入柠檬酸溶液并加热，反应结束后过滤，滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥后得到产品，
（1）二价铁离子与碳酸氢根离子反应生成碳酸铁沉淀；

（2）根据仪器结构与特征解答；装置B试剂的目的是除去二氧化碳中的氯化氢；

（3）根据实验基本操作及现象分析；
（4）NH2CH2COOH中的氨基可以与氢离子结合，据此分析；柠檬酸有强酸性和还原性；

（5）根据甘氨酸亚铁易溶于水，难溶于乙醇分析；
（6）根据题意，FeCO3过量，0.20mol甘氨酸反应完全，根据质量守恒有关系式：2NH2CH2COOH～（NH3CH3COO）2Fe，则理论上得到的（NH3CH3COO）2Fe的物质的量为n（NH2CH2COOH）=0.10mol，质量为0.01mol×204g/mol=20.4g，据此计算。

（1）Fe2＋和HCO3－发生反应生成FeCO3沉淀、CO2和H2O，离子方程式为：Fe2++2HCO3－=FeCO3↓+CO2↑+ H2O，故答案为：Fe2++2HCO3－=FeCO3↓+CO2↑+ H2O；

（2）装盐酸的仪器为长颈漏斗，试剂B主要是为了除去二氧化碳中的氯化氢，则为饱和碳酸氢钠溶液，故答案为：长颈漏斗；饱和碳酸氢钠溶液；

（3）当C中充满CO2后，CO2开始进入D中，使D中的澄清石灰水变浑浊，这时说明C中空气已经排尽，故答案为：D中澄清石灰水变浑浊；利用A中的反应将C中空气排尽后，打开关闭接着滴入柠檬酸溶液并加热，故答案为：中澄清石灰水变浑浊；打开关闭；

（4）NH2CH2COOH中的氨基显碱性，pH过低使产率下降的原因是H+会与NH2CH2COOH反应；根据信息，柠檬酸具有还原性和强酸性，能够促进FeCO3的溶解，防止Fe2＋被氧化；

故答案为：过低，氢离子会与甘氨酸中的氨基反应；防止亚铁离子被氧化

（5）由于甘氨酸亚铁易溶于水，难溶于乙醇，故为降低甘氨酸亚铁的溶解度，提高产率和纯度，用乙醇洗涤，故答案为：减少甘氨酸亚铁的溶解量，促使其结晶析出；

（6）根据题意，FeCO3过量，0.20 mol甘氨酸反应完全,根据质量守恒有关系式：2NH2CH2COOH(NH3CH3COO)2Fe，

则理论上得到的(NH3CH3COO)2Fe的物质的量为12n(NH2CH2COOH)=0.10mol，质量为0.01mol×204g/mol = 20.4g，

则产率为：=80.00%，故答案为：80.00%。