Question

【題目】實驗室用綠礬(FeSO4·7H2O)為原料制備補血劑甘氨酸亞鐵[(H2NCH2COO)2Fe]，有關物質性質如下:

甘氨酸(H2NCH2COOH)	檸檬酸	甘氨酸亞鐵
易溶于水，微溶于乙醇，兩性化合物	易溶于水和乙醇，有酸性和還原性	易溶于水，難溶于乙醇

實驗過程:

I.配制含0.10molFeSO4的綠礬溶液。

II.制備FeCO3:向配制好的綠礬溶液中，緩慢加入200mL1.1mol/LNH4HCO3溶液，邊加邊攪拌，反應結束后過濾并洗滌沉淀。

III.制備(H2NCH2COO)2Fe:實驗裝置如下圖(夾持和加熱儀器已省略)，將實驗II得到的沉淀和含0.20mol甘氨酸的水溶液混合后加入C中，然后利用A中反應產生的氣體將C中空氣排凈，接著滴入檸檬酸溶液并加熱。反應結束后過濾，濾液經蒸發結晶、過濾、洗滌、干燥得到產品。

回答下列問題:

(1)實驗I中:實驗室配制綠礬溶液時，為防止FeSO4被氧化變質，應加入的試劑為____(寫化學式)。

(2)實驗II中:生成沉淀的離子方程式為________________。

(3)實驗III中:

①檢查裝置A的氣密性的方法是_________。

②裝置A中所盛放的藥品是_______ (填序號)。

a.Na2CO3和稀H2SO4 b.CaCO3和稀H2SO4 c.CaCO3和稀鹽酸

③確認c中空氣排盡的實驗現象是______________。

④加入檸檬酸溶液一方面可調節溶液的pH促進FeCO3溶解，另一個作用是_______。

⑤洗滌實驗III中得到的沉淀，所選用的最佳洗滌試劑是___(填序號)。

a.熱水 b.乙醇溶液 c.檸檬酸溶液

⑥若產品的質量為17.34g,則產率為_____。

Answer 1

【答案】 Fe Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+ H2O 關閉彈簧夾，從長頸漏斗注入一定量的水，使漏斗內的水面高于具支試管中的水面，停止加水一段時間后，若長頸漏斗與具支試管中的液面差保持不變，說明裝置不漏氣 c D中澄清石灰水變渾濁 防止二價鐵被氧化 b 85%

【解析】(1). Fe2＋易被空氣中的O2氧化成Fe3＋，實驗室配制綠礬溶液時，為防止FeSO4被氧化變質，應加入的試劑為Fe，加入鐵粉后，Fe3＋可被鐵粉還原為Fe2＋，且不引入雜質，故答案為：Fe；

(2). Fe2＋和HCO3－發生反應生成FeCO3沉淀、CO2和H2O，離子方程式為：Fe2++2HCO3－=FeCO3↓+CO2↑+ H2O，故答案為：Fe2++2HCO3－=FeCO3↓+CO2↑+ H2O；

(3). ①. 檢查裝置A氣密性的方法是：關閉彈簧夾，從長頸漏斗注入一定量的水，使漏斗內的水面高于具支試管中的水面，停止加水一段時間后，若長頸漏斗與具支試管中液面的高度差保持不變，說明裝置不漏氣，故答案為：關閉彈簧夾，從長頸漏斗注入一定量的水，使漏斗內的水面高于具支試管中的水面，停止加水一段時間后，若長頸漏斗與具支試管中的液面差保持不變，說明裝置不漏氣；

②. 裝置A為固液不加熱型制氣裝置，且具有隨開隨用、隨關隨停的特點，所以應選擇塊狀不溶于水的CaCO3，酸只能選擇鹽酸，若選擇硫酸，生成的CaSO4微溶于水，阻礙反應的進行，故答案選：C；

③. 當C中充滿CO2后，CO2開始進入D中，使D中的澄清石灰水變渾濁，這時說明C中空氣已經排盡，故答案為：D中澄清石灰水變渾濁；

④. 由題中信息可知，檸檬酸具有強還原性，可防止Fe2＋被氧化，故答案為：防止二價鐵被氧化；

⑤. 因甘氨酸亞鐵易溶于水，難溶于乙醇，所以應選擇乙醇溶液作為洗滌劑，故答案為：B；

⑥. 含0.10mol FeSO4的綠礬溶液中Fe2＋的物質的量為0.10mol，因NH4HCO3溶液過量，所以生成(NH2CH2COO)2Fe的物質的量為0.10mol、質量為20.4g，則產率為：×100%=85%，故答案為：85%。