题目内容
【题目】实验室用绿矾(FeSO4·7H2O)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 0.10molFeSO4 的绿矾溶液。
II．制备 FeCO3: 向配制好的绿矾溶液中，缓慢加入 200mL1.1mol/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:配制绿矾溶液时，为防止 FeSO4 被氧化变质，应加入试剂为_________ (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
②确认 C 中空气排尽的实验现象是___________________________________________。
③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________。
④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
⑤若产品的质量为 17.34g,则产率为__________________。
【答案】Fe Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+ H2O c D中澄清石灰水变浑浊 防止二价铁被氧化 b 85%
【解析】
(1)实验 I 中在配制绿矾溶液时，为防止 FeSO4 被氧化变质，应加入还原剂，同时不能引入新的杂质；
(2)实验 II 中FeSO4与NH4HCO3 溶液发生反应，生成FeCO3沉淀和CO2及H2O；
(3)①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，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；
②当C中充满CO2后，使D中的澄清石灰水变浑浊；
③由题中信息“易溶于水和乙醇，有强酸性和还原性”分析；
④根据甘氨酸亚铁“易溶于水，难溶于乙醇”分析洗涤试剂；
⑤含0.10molFeSO4的绿矾溶液中Fe2+的物质的量为0.10mol，因NH4HCO3溶液过量，所以根据Fe元素守恒，生成(NH2CH2COO)2Fe的物质的量为0.10mol，根据m=nM计算出(NH2CH2COO)2Fe的质量，然后可计算出其产率。
(1)在实验 I 中的配制绿矾溶液时，由于Fe2+具有还原性，容易被氧化产生Fe3+，为防止 FeSO4 被氧化变质，同时应避免引入新的杂质，要加入还原铁粉，会发生反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+，过量的铁粉过滤除去；
(2)在实验 II 中FeSO4与NH4HCO3 溶液发生反应，生成FeCO3沉淀和CO2及H2O，反应的离子方程式为：Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+ H2O；
(3)①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，故合理选项是c；
②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；
③由题中信息可知，柠檬酸具有强还原性，还可防止Fe2+被氧化；
④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，故选b，
故答案为：b；
⑤含0.10molFeSO4的绿矾溶液中Fe2+的物质的量为0.10mol，因NH4HCO3溶液过量，根据Fe元素守恒可知生成(NH2CH2COO)2Fe的物质的量为0.10mol,其质量为：m[(NH2CH2COO)2Fe]=nM=0.10mol×204g/mol=20.4g，则(NH2CH2COO)2Fe的产率为：
×100%=85%。
【题目】下列“试剂”和“试管中的物质”不能完成“实验目的”的是
实验目的 | 试剂 | 试管中的物质 | |
A | 羟基对苯环的活性有影响 | 饱和溴水 | ①苯②苯酚溶液 |
B | 甲基对苯环活性有影响 | 酸性KMnO4溶液 | ①苯②甲苯 |
C | 苯分子中没有碳碳双键 | Br2的CCl4溶液 | ①苯②己烯 |
D | 碳酸的酸性比苯酚强 | 石蕊溶液 | ①苯酚溶液②碳酸溶液 |
A. A B. B C. C D. D
