Question

【題目】【化學—-選修2：化學與技術】

甘氨酸亞鐵絡合物[化學式為(NH2CH2COO)2Fe]是常用的補鐵劑，其合成方法如下：

（1）通入N2的作用是 。

（2）已知甘氨酸顯弱酸性，其結構簡式為NH2CH2COOH，甘氨酸亞鐵絡合物易溶于水且在水中難電離，寫出“水浴加熱”過程中生成甘氨酸亞鐵絡合物的反應的離子方程式 。

（3）抽濾的好處是 ，從“母液”中回收有機溶劑的方法是 。

（4）“粗品純化”的操作為蒸餾水洗滌、 洗滌、干燥，其中干燥過程使用的設備最好選用 （填“常壓干燥機”或“真空干燥機”）。

（5）有文獻指出，若在“水浴加熱”過程中投入適量的石灰石，則能同時提高產品的產率和純度，請解釋原因： 。

（6）若甘氨酸的投料量為300 kg，產出純品346.8 kg，則產率為 。（甘氨酸的相對分子質量為75）

Answer 1

【答案】（1）防止Fe2+被氧氣氧化或攪拌以加快化學反應速率。

（2）2NH2CH2COOH＋Fe2＋(NH2CH2COO)2Fe＋2H＋。

（3）加快過濾的速度，蒸餾。（4）無水乙醇（或丙酮等）；真空干燥機。

（5）石灰石消耗H＋，使H＋濃度降低，有利于反應向生成甘氨酸亞鐵絡合物的方向進行；同時，Ca2＋與SO42－反應生成CaSO4沉淀，降低了雜質離子SO42－的濃度）。（6）85％。

【解析】

試題分析：（1）甘氨酸飽和溶液通入氮氣，氣流通過溶液，能起攪拌溶液的作用，攪拌以加快化學反應速率，水浴加熱甘氨酸飽和溶液和硫酸亞鐵的混合物，亞鐵離子易被氧氣氧化，氮氣為保護氣，通入氮氣，防止Fe2+被氧氣氧化；

（2）甘氨酸顯弱酸性，加入鐵粉發(fā)生反應2NH2CH2COOH＋Fe＝(NH2CH2COO)2Fe＋H2↑，因此水浴加熱甘氨酸飽和溶液和硫酸亞鐵的混合物的離子反應方程式為2NH2CH2COOH＋Fe2＋(NH2CH2COO)2Fe＋2H＋；

（3）抽濾是指用抽氣泵使瓶中的壓強降低，達到固液分離的目的，能加快過濾的速度，互溶的液體采用蒸餾的方法分離，所以采用蒸餾的方法從母液中回收有機物；

（4）甘氨酸亞鐵絡合物為有機絡合物，粗品純化采用無水乙醇（或丙酮等）洗滌，有機物的沸點較低，采用真空干燥機能實現(xiàn)在低溫條件下加熱脫水干燥，所以選擇真空干燥機干燥；

（5）甘氨酸顯弱酸性，其結構簡式為NH2CH2COOH，投入適量的石灰石，石灰石消耗H+，使H+濃度降低，有利于反應2NH2CH2COOH+Fe2+（NH2CH2COO）2Fe+2H+，向生成甘氨酸亞鐵絡合物的方向進行，同時，Ca2+與SO42-反應生成CaSO4沉淀，降低了雜質離子SO42-的濃度；

（6）甘氨酸的投料量為300kg，甘氨酸的物質的量n＝300000g÷75g/mol＝4000mol，生成n[（NH2CH2COO）2Fe]=2000mol，產率率＝×100%＝=85%。