Question

氨基羧酸盐在工业、农业、生活中都有着十分广泛的应用。氨基甲酸铵（NH₂COONH₄）可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等，甘氨酸亚铁［(NH₂CH₂COO)₂Fe］可用作补铁剂等。

已知：i. 氨基甲酸铵：白色固体，易分解，易水解；甘氨酸亚铁：易溶于水，难溶于乙醇。

ii. 甘氨酸：易溶于水，微溶于乙醇，两性化合物。

iii. 柠檬酸：易溶于水和乙醇，有较强酸性和还原性。

实验室制备方法如下：

I．制备氨基甲酸铵：反应的化学方程式为：2NH₃(g)+CO₂(g) NH₂COONH₄(g) △H<0

（1）图Ⅰ装置制备NH₃，则所选试剂为_________________

（2）图Ⅲ装置制备氨基甲酸铵，把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中，不断搅拌混合，生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。（注：四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。）

①从反应后的混合物中分离出产品的实验操作是_______________（填操作名称）

②图Ⅱ装置进行尾气处理，则双通玻璃管的作用________________

③液体石蜡鼓泡瓶的作用是________________

④发生器用冰水冷却的原因是________________

II．制备（NH₂CH₂COO)₂Fe：装置如图（夹持和加热仪器已省略）， 用CO₂气体将装置中空气排净，加入药品后，滴入柠檬酸并加热。反应结束后过滤，将滤液蒸发浓缩，加入乙醇，过滤、干燥得到产品。

（3）烧杯中澄清石灰水的作用是_______________。

（4）柠檬酸可调节pH，体系pH与产率的关系如下表：

实验	1	2	3	4	5	6	7	8
体系pH	4.0	4.5	5.0	5.5	6.0	6.5	7.0	7.5
产率/%	65.74	74.96	78.78	83.13	85.57	72.98	62.31	56.68

分析pH过低使产率下降的原因是___________；柠檬酸的作用还有_____（填序号）。

a.作反应终点指示剂　 b.防止二价铁被氧化　 c. 作催化剂　 d. 促进FeCO₃溶解

（5）乙醇的作用是________________。

（6）若产品的质量为m g，则产率为________________。

Answer

浓氨水和生石灰 过滤 防止倒吸 通过观察气泡，调节氨气和二氧化碳通入比例 降低温度，提高反应物转化率 判断装置中空气是否排尽 H+会与甘氨酸反应 bd 降低甘氨酸亚铁在水中的溶解度，提高产率

【解析】该装置为固液不加热型制备NH3，则所选试剂可以为浓氨水和生石灰或浓氨水和固体氢氧化钠等。

（2）①生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中，分离互不相容的固体和液体应采用过滤方法；②双通玻璃管的作用是防止液体倒吸；③液体石蜡鼓泡瓶的作用是控制反应进行的程度，控制气流流速和原料气体的配比；④2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(g) △H<0

是放热反应，降低温度平衡正向进行，温度升高，发生器用冰水冷却可降低温度，提高反应物转化率；因此，本题正确答案为：过滤 ；防止倒吸； 通过观察气泡，调节氨气和二氧化碳通入比例； 降低温度，提高反应物转化率。

（3）烧杯中澄清石灰水的作用是判断装置中空气是否排尽，若产生沉淀则需要继续通CO2排空气以免对实验产生干扰，因此，本题正确答案为：判断装置中空气是否排尽。

（4）pH过低使产率下降的原因是H+会与甘氨酸中的氨基反应，柠檬酸具有强酸性和还原性，作用有防止二价铁被氧化，促进FeCO3溶解，因此，本题正确答案为：H+会与甘氨酸反应 ； bd。

（5）因为甘氨酸亚铁易溶于水，难溶于乙醇，故乙醇的作用是降低甘氨酸亚铁在水中的溶解度，提高产率和纯度，因此，本题正确答案为降低甘氨酸亚铁在水中的溶解度，提高产率。

（6）若产品的质量为m g，过程中碳酸亚铁过量，0.20mol甘氨酸完全反应，生成0.10mol（NH2CH2COO)2Fe，，其质量为20.4g，故产率为=实际产量/理论产量100%=。