Question

实验室以绿矾(FeSO₄·7H₂O)制备补血剂甘氨酸亚铁[(NH₂CH₂COO)₂Fe] 有关物质性质如下：

甘氨酸(NH2CH2COOH)	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：

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·L^-1NH₄HCO₃溶液，边加边搅拌，反应结束后过滤并洗涤沉淀。

Ⅲ.制备(NH₂CH₂COO)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0.20 mol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）。再滴加少量稀硫酸的作用是__________________________。

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

（3）实验Ⅲ中：①C中盛柠檬酸溶液的仪器名称为___________________。

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 防止Fe2+水解 Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+ H2O 滴液漏斗 C D中澄清石灰水变浑浊 防止二价铁被氧化 B 85

【解析】考查实验方案设计与评价，（1）Fe2＋具有还原性，能被空气中氧气氧化，因此需要加入Fe粉，防止Fe2＋被氧化；Fe2＋能发生水解，加入稀硫酸的目的是抑制Fe2＋的水解；（2）实验II制备的是FeCO3，所用试剂为FeSO4和NH4HCO3，利用HCO3－的电离HCO3－CO32－＋H＋，Fe2＋结合CO32－，促使平衡向正反应方向进行，H＋浓度增大，H＋与HCO3－反应生成CO2，因此离子方程式为Fe2＋＋2HCO3－=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O；（3）①根据仪器的特点，盛放柠檬酸打的仪器是滴液漏斗；②装置A制备CO2，装置A为启普发生器的简易装置，因此盛放的药品是CaCO3和盐酸，故C正确；③空气排尽，CO2充满装置，即装置D中出现白色沉淀，或溶液变浑浊；④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；⑤甘氨酸亚铁易溶于水，难溶于乙醇，因此用乙醇溶液洗涤，故选项B正确；⑥根据元素守恒，FeCO3过量，甘氨酸不足，因此甘氨酸亚铁的物质的量为0.2/2mol=0.1mol，质量为20.4g，产率为17.34/20.4×100%=85%。