Question

【题目】实验室以绿矾（FeSO47H2O）为铁源制备补铁剂甘氨酸亚铁[（NH2 CH2COO）2 Fe〕．有关物质性质：

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．制备FeCO3：将0.10mol绿矾溶于水中，加入少量铁粉，边搅拌边缓慢加入1.1molL﹣1NH4HCO3溶液200mL．反应结束后过滤并洗涤沉淀．
II．制备（NH2 CH2 COO） 2Fe：实验装置如图（夹持和加热仪器已省略），利用A中反应将C中空气排净，再将上述沉淀和含0.20mol甘氨酸的水溶液混合后加入C中，滴入柠檬酸并加热．反应结束后过滤，滤液蒸发浓缩，加入乙醇，过滤、干燥得到产品．

回答下列问题：
（1）实验I中：铁粉的作用是；生成沉淀的离子方程式为 ．
（2）实验II中：
①装置B中试剂为 ．
②当C中空气排净后，应停止滴加盐酸，打开止水夹 ， 关闭止水夹
③装置D中Ca（OH）2的作用是 ．
④柠檬酸可调节pH，体系pH与产率的关系如表：

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	5686．

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．促进FeCO3溶解 d．作催化剂
⑤乙醇的作用是 ．
⑥若产品的质量为m g，则产率为
（3）设计实验方案测定产品中二价铁含量（不必描述操作过程的细节）： ．
（已知产品中存在少量三价铁，且仅二价铁可以在酸性条件下被KMnO4、NaC1O或H2 O2定量快速氧化．）

Answer 1

【答案】
（1）防止二价铁被氧化；Fe2++2HCO3﹣=FeCO3↓+CO2↑+H2O
（2）饱和NaHCO3溶液；b；a；判断装置中控器是否排尽；H+会与NH2CH2COOH反应；bc；降低甘氨酸亚铁在水中的溶解度，提高产率和纯度； ×100%
（3）称取一定质量的产品溶于水中，加入适量H2SO4酸化，用KMnO4标准溶液滴定，记录消耗的体积，重复实验2﹣3次
【解析】解：（1）二价铁具有较强的还原性，在制备碳酸亚铁的过程中，为了防止二价铁被氧化，需加入少量铁粉，绿矾的水溶液与NH4HCO3溶液反应的方程式为 Fe2++2HCO3﹣=FeCO3↓+CO2↑+H2O，所以答案是：防止二价铁被氧化；Fe2++2HCO3﹣=FeCO3↓+CO2↑+H2O；（2）①由于稀盐酸与石灰质制备二氧化碳的过程中，HCl有挥发性，为了避免挥发出的HCl干扰后续试验，故需除去，可选用饱和NaHCO3溶液，所以答案是：饱和NaHCO3溶液；②当C中空气排净后，应停止滴加盐酸，制备产物，此过程不需要二氧化碳，需要控制左侧的物质不能进入右侧的反应装置，故硬关闭止水夹b，打开止水夹a，所以答案是：b；a；③装置D中Ca（OH）2的作用是判断装置中控器是否排尽，若产生沉淀则需要继续除空气，以免对实验造成干扰，所以答案是：判断装置中控器是否排尽； ④pH过低使产率下降的原因是H+会与NH2CH2COOH中的氨基反应，柠檬酸有强酸性和还原性，作用还有促进FeCO3溶解，防止二价铁被氧化，所以答案是：H+会与NH2CH2COOH反应；bc；⑤由于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，所以答案是：降低甘氨酸亚铁在水中的溶解度，提高产率和纯度； ⑥根据原子守恒，绿矾中的铁元素为0.10mol，过程中NH4HCO3溶液过量，故根据铁原子守恒知理论上产生[（NH2 CH2COO）2 Fe0.10mol，其质量为20.4g，故产率= = ，所以答案是： ；（3）测定产品中二价铁含量，称取一定质量的产品溶于水中，加入适量H2SO4酸化，用KMnO4标准溶液滴定，记录消耗的体积，重复实验2﹣3次，可根据消耗的高锰酸钾的量计算二价铁的量，所以答案是：称取一定质量的产品溶于水中，加入适量H2SO4酸化，用KMnO4标准溶液滴定，记录消耗的体积，重复实验2﹣3次．