Question

【題目】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300kg，產出純品346.8kg，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+Fe=（NH2CH2COO）2Fe+H2↑，NH2CH2COOH+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】解：（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， 所以答案是：防止Fe2+被氧氣氧化或攪拌以加快化學反應速率；（2）甘氨酸顯弱酸性，加入鐵粉2NH2CH2COOH+Fe=（NH2CH2COO）2Fe+H2↑，水浴加熱甘氨酸飽和溶液和硫酸亞鐵的混合物，離子反應為：2NH2CH2COOH+Fe2+（NH2CH2COO）2Fe+2H+ ，
所以答案是：2NH2CH2COOH+Fe=（NH2CH2COO）2Fe+H2↑；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，
所以答案是：加快過濾的速度；蒸餾；（4）甘氨酸亞鐵絡合物[化學式為（NH2CH2COO）2Fe]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在低溫條件下加熱脫水干燥，所以選擇真空干燥機干燥，
所以答案是：無水乙醇（或丙酮等）；真空干燥機；（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，
所以答案是：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）甘氨酸的投料量為300kg，甘氨酸的物質的量n= =4×103mol，生成n[（NH2CH2COO）2Fe]=2×103mol，產率為= ×100%= =85%，
所以答案是：85%．