Question

实验室用绿矾(FeSO₄·7H₂O)为原料制备补血剂甘氨酸亚铁[(H₂NCH₂COO)₂Fe]，有关物质性质如下:

甘氨酸(H2NCH2COOH)	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，有酸性和还原性	易溶于水，难溶于乙醇

实验过程:

I.配制含0.10mol FeSO₄的绿矾溶液。

II.制备FeCO3: 向配制好的绿矾溶液中，缓慢加入200mL 1.1mol/LNH₄HCO₃溶液，边加边搅拌，反应结束后过滤并洗涤沉淀。

III.制备(H₂NCH₂COO)₂Fe: 实验装置如下图(夹持和加热仪器已省略)，将实验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 中反应产生的气体将C 中空气排净，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、干燥得到产品。

回答下列问题:

(1) 实验I中: 实验室配制绿矾溶液时，为防止FeSO₄被氧化变质，应加入的试剂为____ (写化学式)。

(2) 实验II 中: 生成沉淀的离子方程式为________________。

(3) 实验III中:

①检查装置A 的气密性的方法是_________。

②装置A 中所盛放的药品是_______ (填序号)。

a.Na₂CO₃ 和稀H₂SO₄    b.CaCO₃ 和稀H₂SO₄    c.CaCO₃ 和稀盐酸

③确认c 中空气排尽的实验现象是______________。

④加入柠檬酸溶液一方面可调节溶液的pH促进FeCO₃溶解，另一个作用是_______。

⑤洗涤实验III中得到的沉淀，所选用的最佳洗涤试剂是___ (填序号)。

a.热水     b.乙醇溶液       c.柠檬酸溶液

⑥若产品的质量为17.34g,则产率为_____。

Answer

Fe Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+ H2O 关闭弹簧夹，从长颈漏斗注入一定量的水，使漏斗内的水面高于具支试管中的水面，停止加水一段时间后，若长颈漏斗与具支试管中的液面差保持不变，说明装置不漏气 c D中澄清石灰水变浑浊 防止二价铁被氧化 b 85%

【解析】(1). Fe2＋易被空气中的O2氧化成Fe3＋，实验室配制绿矾溶液时，为防止FeSO4被氧化变质，应加入的试剂为Fe，加入铁粉后，Fe3＋可被铁粉还原为Fe2＋，且不引入杂质，故答案为：Fe；

(2). 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；

(3). ①. 检查装置A气密性的方法是：关闭弹簧夹，从长颈漏斗注入一定量的水，使漏斗内的水面高于具支试管中的水面，停止加水一段时间后，若长颈漏斗与具支试管中液面的高度差保持不变，说明装置不漏气，故答案为：关闭弹簧夹，从长颈漏斗注入一定量的水，使漏斗内的水面高于具支试管中的水面，停止加水一段时间后，若长颈漏斗与具支试管中的液面差保持不变，说明装置不漏气；

②. 装置A为固液不加热型制气装置，且具有随开随用、随关随停的特点，所以应选择块状不溶于水的CaCO3，酸只能选择盐酸，若选择硫酸，生成的CaSO4微溶于水，阻碍反应的进行，故答案选：C；

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；

④. 由题中信息可知，柠檬酸具有强还原性，可防止Fe2＋被氧化，故答案为：防止二价铁被氧化；

⑤. 因甘氨酸亚铁易溶于水，难溶于乙醇，所以应选择乙醇溶液作为洗涤剂，故答案为：B；

⑥. 含0.10mol FeSO4的绿矾溶液中Fe2＋的物质的量为0.10mol，因NH4HCO3溶液过量，所以生成(NH2CH2COO)2Fe的物质的量为0.10mol、质量为20.4g，则产率为：×100%=85%，故答案为：85%。