Question

【題目】氨基羧酸鹽在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活中都有著十分廣泛的應(yīng)用。氨基甲酸銨（NH2COONH4）可用做肥料、滅火劑、洗滌劑等，甘氨酸亞鐵［(NH2CH2COO)2Fe］可用作補鐵劑等。

已知：i. 氨基甲酸銨：白色固體，易分解，易水解；甘氨酸亞鐵：易溶于水，難溶于乙醇。

ii. 甘氨酸：易溶于水，微溶于乙醇，兩性化合物。

iii. 檸檬酸：易溶于水和乙醇，有較強酸性和還原性。

實驗室制備方法如下：

I．制備氨基甲酸銨：反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(g) △H<0

（1）圖Ⅰ裝置制備NH3，則所選試劑為_________________

（2）圖Ⅲ裝置制備氨基甲酸銨，把氨氣和二氧化碳通入四氯化碳中，不斷攪拌混合，生成的氨基甲酸銨小晶體懸浮在四氯化碳中。（注：四氯化碳與液體石蠟均為惰性介質(zhì)。）

①從反應(yīng)后的混合物中分離出產(chǎn)品的實驗操作是_______________（填操作名稱）

②圖Ⅱ裝置進(jìn)行尾氣處理，則雙通玻璃管的作用________________

③液體石蠟鼓泡瓶的作用是________________

④發(fā)生器用冰水冷卻的原因是________________

II．制備（NH2CH2COO)2Fe：裝置如圖（夾持和加熱儀器已省略）， 用CO2氣體將裝置中空氣排凈，加入藥品后，滴入檸檬酸并加熱。反應(yīng)結(jié)束后過濾，將濾液蒸發(fā)濃縮，加入乙醇，過濾、干燥得到產(chǎn)品。

（3）燒杯中澄清石灰水的作用是_______________。

（4）檸檬酸可調(diào)節(jié)pH，體系pH與產(chǎn)率的關(guān)系如下表：

實驗	1	2	3	4	5	6	7	8
體系pH	4.0	4.5	5.0	5.5	6.0	6.5	7.0	7.5
產(chǎn)率/%	65.74	74.96	78.78	83.13	85.57	72.98	62.31	56.68

分析pH過低使產(chǎn)率下降的原因是___________；檸檬酸的作用還有_____（填序號）。

a.作反應(yīng)終點指示劑　 b.防止二價鐵被氧化　 c. 作催化劑　 d. 促進(jìn)FeCO3溶解

（5）乙醇的作用是________________。

（6）若產(chǎn)品的質(zhì)量為m g，則產(chǎn)率為________________。

Answer 1

【答案】 濃氨水和生石灰 過濾 防止倒吸 通過觀察氣泡，調(diào)節(jié)氨氣和二氧化碳通入比例 降低溫度，提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率 判斷裝置中空氣是否排盡 H+會與甘氨酸反應(yīng) bd 降低甘氨酸亞鐵在水中的溶解度，提高產(chǎn)率

【解析】該裝置為固液不加熱型制備NH3，則所選試劑可以為濃氨水和生石灰或濃氨水和固體氫氧化鈉等。

（2）①生成的氨基甲酸銨小晶體懸浮在四氯化碳中，分離互不相容的固體和液體應(yīng)采用過濾方法；②雙通玻璃管的作用是防止液體倒吸；③液體石蠟鼓泡瓶的作用是控制反應(yīng)進(jìn)行的程度，控制氣流流速和原料氣體的配比；④2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(g) △H<0

是放熱反應(yīng)，降低溫度平衡正向進(jìn)行，溫度升高，發(fā)生器用冰水冷卻可降低溫度，提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率；因此，本題正確答案為：過濾 ；防止倒吸； 通過觀察氣泡，調(diào)節(jié)氨氣和二氧化碳通入比例； 降低溫度，提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率。

（3）燒杯中澄清石灰水的作用是判斷裝置中空氣是否排盡，若產(chǎn)生沉淀則需要繼續(xù)通CO2排空氣以免對實驗產(chǎn)生干擾，因此，本題正確答案為：判斷裝置中空氣是否排盡。

（4）pH過低使產(chǎn)率下降的原因是H+會與甘氨酸中的氨基反應(yīng)，檸檬酸具有強酸性和還原性，作用有防止二價鐵被氧化，促進(jìn)FeCO3溶解，因此，本題正確答案為：H+會與甘氨酸反應(yīng) ； bd。

（5）因為甘氨酸亞鐵易溶于水，難溶于乙醇，故乙醇的作用是降低甘氨酸亞鐵在水中的溶解度，提高產(chǎn)率和純度，因此，本題正確答案為降低甘氨酸亞鐵在水中的溶解度，提高產(chǎn)率。

（6）若產(chǎn)品的質(zhì)量為m g，過程中碳酸亞鐵過量，0.20mol甘氨酸完全反應(yīng)，生成0.10mol（NH2CH2COO)2Fe，，其質(zhì)量為20.4g，故產(chǎn)率為=實際產(chǎn)量/理論產(chǎn)量100%=。