Question

【題目】甘氨酸亞鐵[(H2NCH2COO)2Fe]是一種新型補鐵劑。某化學學習小組用如圖所示裝置(夾持儀器省略)制備甘氨酸亞鐵。

有關物質性質如下表所示：

甘氨酸(H2NCH2COOH)	易溶于水，微溶于乙醇、冰醋酸，在冰醋酸仲溶解度大于在乙醇中的溶解度。
檸檬酸	易溶于水和乙醇，酸性較強，有強還原性。
甘氨酸亞鐵	易溶于水，難溶于乙醇、冰醋酸。

實驗步驟如下：

Ⅰ.打開K1、K3，向c中通入氣體，待確定c中空氣被排盡后，將b中溶液加入到c中。

Ⅱ.在50℃恒溫條件下用磁力攪拌器不斷攪拌，然后向c中滴加NaOH溶液，調溶液pH至5.5左右，使反應物充分反應。

Ⅲ.反應完成后，向c中反應混合液中加入無水乙醇，生成白色沉淀，將沉淀過濾、洗滌得粗產品，將粗產品純化后得精品。

回答下列問題：

（1）儀器b的名稱是__，d的作用是__。

（2）步驟Ⅰ中將b中溶液加入到c中的操作是__；步驟Ⅱ中若調節(jié)溶液pH偏高，則所得粗產品中會混有雜質___(寫化學式)。

（3）c中生成甘氨酸亞鐵的化學方程式是__。

（4）下列關于該實驗的說法錯誤的是__(填寫序號)。

a.步驟Ⅰ中可由d中導管冒出氣泡的快慢來判斷裝置中的空氣是否排盡

b.反應混合液中加入檸檬酸的作用是防止Fe2+被氧化

c.步驟Ⅲ中加入無水乙醇的作用是降低甘氨酸亞鐵的溶解度

d.步驟Ⅲ中沉淀洗滌時，用蒸餾水作洗滌劑

（5）工業(yè)上常用高氯酸在非水體系中滴定甘氨酸的方法測定產品中的甘氨酸的含量。請設計實驗，將所得粗產品中的甘氨酸分離出來直接用于滴定：___。

Answer 1

【答案】蒸餾燒瓶 防止空氣進c中將甘氨酸亞鐵氧化 關閉K3，打開K2 Fe(OH)2 2H2NCH2COOH+FeSO4+2NaOH=(H2NCH2COO)2Fe+Na2SO4+2H2O ad 將粗產品置于一定量的冰醋酸中，攪拌，過濾，洗滌，得甘氨酸的冰醋酸溶液

【解析】

先打開K1、K3，鐵屑與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵同時產生氫氣，將裝置內的空氣排盡；之后關閉K3，打開K2，通過產生的氣體將b中溶液壓入c中；c中盛放甘氨酸和少量檸檬酸，在50℃恒溫條件下用磁力攪拌器不斷攪拌，然后向c中滴加NaOH溶液，調溶液pH至5.5左右，使反應物充分反應，反應完成后加入無水乙醇，降低甘氨酸亞鐵的溶解度，從而使其析出；得到的產品中混有甘氨酸雜質，可用冰醋酸洗滌。

(1)根據b的結構特點可知其為蒸餾燒瓶；d中導管插入液面以下，可以形成液封，防止空氣進入c中將甘氨酸亞鐵氧化；

(2)關閉K3，打開K2，產生的氣體可將b中溶液壓入c中；pH偏高可能生成Fe(OH)2沉淀；

(3)反應物有甘氨酸、硫酸亞鐵以及NaOH，已知生成物有甘氨酸亞鐵，結合元素守恒可知方程式應為2H2NCH2COOH+FeSO4+2NaOH=(H2NCH2COO)2Fe+Na2SO4+2H2O；

(4)a．空氣排盡后也會有氫氣冒出，氣泡產生的速率與空氣是否排盡無關，故a錯誤；

b．根據題目信息可知檸檬酸具有還原性，可以防止亞鐵離子被氧化，故b正確；

c．根據題目信息可知甘氨酸亞鐵易溶于水，難溶于乙醇，所以加入乙醇可以降低其溶解度，使其從溶液中析出，故c正確；

d．甘氨酸亞鐵易溶于水，用水洗滌會造成大量產品損失，故d錯誤；

綜上所述選ad；

(5)甘氨酸和甘氨酸均易溶于水，但甘氨酸亞鐵難溶于冰醋酸，而甘氨酸在冰醋酸中有一定的溶解度，所以可將粗產品置于一定量的冰醋酸中，攪拌，過濾，洗滌，得甘氨酸的冰醋酸溶液。