Question

甘氨酸亚铁络合物[化学式为(NH₂CH₂COO)₂Fe]是常用的补铁剂，其合成方法如下：

（1）通入N₂的作用是           。

（2）已知甘氨酸显弱酸性，其结构简式为NH₂CH₂COOH，甘氨酸亚铁络合物易溶于水且在水中难电离，写出“水浴加热”过程中生成甘氨酸亚铁络合物的反应的离子方程式                。

（3）抽滤的好处是             ，从“母液”中回收有机溶剂的方法是      。

（4）“粗品纯化”的操作为蒸馏水洗涤、        洗涤、干燥，其中干燥过程使用的设备最好选用  （填“常压干燥机”或“真空干燥机”）。

（5）有文献指出，若在“水浴加热”过程中投入适量的石灰石，则能同时提高产品的产率和纯度，请解释原因：                                                             。

（6）若甘氨酸的投料量为300 kg，产出纯品346.8 kg，则产率为        。（甘氨酸的相对分子质量为75）

Answer

（1）防止Fe2+被氧气氧化或搅拌以加快化学反应速率。

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

（3）加快过滤的速度，蒸馏。

（4）无水乙醇（或丙酮等）；真空干燥机。

（5）石灰石消耗H＋，使H＋浓度降低，有利于反应向生成甘氨酸亚铁络合物的方向进行；同时，Ca2＋与SO42－反应生成CaSO4沉淀，降低了杂质离子SO42－的浓度。

（6）85％。

【解析】

试题分析：（1）具有较强的还原性很容易被空气氧化，所以通入N2的作用是防止Fe2+被氧气氧化同时起到搅拌以加快化学反应速率的作用。

故答案为：防止Fe2+被氧气氧化或搅拌以加快化学反应速率；

（2）由题意知甘氨酸显弱酸性，其结构简式为NH2CH2COOH，甘氨酸亚铁络合物易溶于水且在水中难电离，则“水浴加热”过程中生成甘氨酸亚铁络合物的反应的离子方程为：2NH2CH2COOH＋Fe2＋(NH2CH2COO)2Fe＋2H＋[或2NH2CH2COOH＋Fe＝(NH2CH2COO)2Fe＋H2↑]。

故答案为：2NH2CH2COOH＋Fe2＋(NH2CH2COO)2Fe＋2H＋[或2NH2CH2COOH＋Fe＝(NH2CH2COO)2Fe＋H2↑]；

（3）抽滤的好处是加快过滤的速度，乙醇易溶解于水，从“母液”中回收乙醇的方法是蒸馏。

故答案为：加快过滤的速度；蒸馏；

（4）“粗品纯化”的操作为蒸馏水洗涤、无水乙醇（或丙酮等）洗涤、干燥，为了加快干燥速率，干燥过程使用的设备最好选用真空干燥机。

故答案为：无水乙醇（或丙酮等）；真空干燥机；

（5）若在“水浴加热”过程中投入适量的石灰石，石灰石消耗H＋，使H＋浓度降低，有利于反应

2NH2CH2COOH＋Fe2＋(NH2CH2COO)2Fe＋2H＋向生成甘氨酸亚铁络合物的方向进行；同时，Ca2＋与SO42－反应生成CaSO4沉淀，降低了杂质离子SO42－的浓度。

故答案为：石灰石消耗H＋，使H＋浓度降低，有利于反应向生成甘氨酸亚铁络合物的方向进行；同时，Ca2＋与SO42－反应生成CaSO4沉淀，降低了杂质离子SO42－的浓度；

（6）根据关系式2NH2CH2COOH→(NH2CH2COO)2Fe可知，若300 kg甘氨酸完全转化为产品，可得(NH2CH2COO)2Fe的质量为：，而实际产出纯品346.8 kg，则产率为。

故答案为：85％。

【考点定位】化学工艺流程；化学与技术；物质的制备、分离提纯的综合应用。

【名师点睛】