组卷网 > 高中化学综合库 > 常见无机物及其应用 > 铁及其化合物 > 亚铁盐 > Fe2+的还原性
题型:解答题-实验探究题 难度:0.65 引用次数:519 题号:11284422
甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]是一种补铁强化剂。某学习小组用如图装置制备甘氨酸亚铁, (夹持仪器已省略)。

有关物质性质如表:
甘氨酸(H2NCH2COOH)易溶于水,微溶于乙醇、冰醋酸,在冰醋酸中的溶解度大于在乙醇中的溶解度
柠檬酸易溶于水和乙醇,酸性较强,有强还原性
甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇、冰醋酸

实验步骤如下:
I. 打开K1和K3,向c中通入气体,待确定c中空气被排尽后,将b中溶液加入到c中。
II. 在50℃恒温条件下用磁力搅拌器不断搅拌,然后向c中滴加NaOH溶液,调节溶液pH至5.5左右,使反应物充分反应。
III.反应完成后,向c中反应混合物中加入无水乙醇,生成白色沉淀,将沉淀过滤、洗涤得到粗产品,将粗产品纯化后得精品。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是________;与a相比,仪器A的优点是_______。d装置的作用是________
(2)步骤Ⅰ中将b中溶液加入到c中的具体操作是_____;步骤II中若调节pH偏高,则所得粗产品中会混有的杂质______;(写化学式)。
(3) c中生成甘氨酸亚铁的化学方程式是 _________
(4)下列关于该实验的说法错误的是_____(填写序号)。
a. 步骤Ⅰ中可由d中导管冒出气泡的快慢来判断装置中的空气是否排尽
b. 反应混合液中加入柠檬酸的作用是防止Fe2+被氧化
c. 步骤Ⅲ中加入无水乙醇的作用是降低甘氨酸亚铁的溶解度
d. 步骤Ⅲ中沉淀洗涤时,用蒸馏水作洗涤剂
(5)反应开始前c中加入的甘氨酸为0.2 mol,本实验制得15.3g甘氨酸亚铁(M=204g/mol),则其产率是_____%。

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浸出后的溶液中含有等金属离子,相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L计算)如下表:
氢氧化物
开始沉淀的pH1.55.97.2
沉淀完全的pH3.38.99.9
(1)可加快“浸出”速率的措施有:___________(任写一条);“浸出”时通入氮气而不是通入空气的原因是:___________
(2)“氧化”时发生反应的离子方程式为:___________;使用为氧化剂的优点是:___________
(3)“调pH”时控制溶液pH在3.3~5.9之间,“滤渣”的主要成分是___________(填化学式)。
(4)“置换”时发生反应的离子方程式为:___________
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Ⅰ.探究溶液中的稳定性:配制0.1mol·L-1两种溶液[A:FeSO4,B:(NH4)2Fe(SO4)2],露置于空气中一段时间,并检验其中的Fe3+,结果如表。
编号新配制1h后24h后
pH性状酸化后滴等量KSCN(aq)pH性状酸化后滴等量KSCN(aq)pH性状
A3.9无色溶液几乎无色3.4黄色溶液变红3.3红褐色沉淀
B3.9无色溶液几乎无色3.3黄色溶液变红3.2红褐色沉淀
(1)常温时0.1mol·L-1(NH4)2SO4溶液pH=5.0,则B溶液中水解程度:Fe2+_____NH(填“>”或“<”),因此新配制的A、B溶液pH几乎相同。
(2)放置24h后溶液pH均减小,写出该过程中Fe2+被空气氧化的离子方程式:_____
上述实验说明两种溶液中的Fe2+的稳定性差异不大。
Ⅱ.探究晶体的稳定性:将两种晶体分别在不同条件下放置数天,实验记录如表。
编号iiiiiiiv
实验条件露置密闭容器潮湿的密闭容器盛有干燥剂的
密闭容器
实验结果绿矾晶体逐渐变白,进而出现土黄色;Fe3+含量很多无明显变化;Fe3+含量非常少晶体结块,颜色不变;Fe3+含量非常少晶体逐渐变白,最终出现淡黄色;Fe3+含量很多
莫尔盐无明显变化;Fe3+含量非常少无明显变化;Fe3+含量非常少晶体略结块,颜色不变;Fe3+含量非常少无明显变化;Fe3+含量很少
(3)上述实验说明,相同条件下两种晶体在空气中稳定性更强的是_____(填名称)。
(4)甲同学推测绿矾在ii中的结果与i不同可能是容器中O2不足造成的。乙同学经过对比,分析该推测不成立,其理由是_____
(5)该小组同学根据实验结果进而推测绿矾易被氧化与其失去结晶水有关。
①绿矾晶体失去结晶水的实验现象是_____
②莫尔盐晶体中______离子的存在使结晶水不易失去;该离子与H2O分子之间可能存在的作用是_____
(6)同学们经过对两种晶体结构的比较,分析莫尔盐在空气中更稳定,除了上述原因外,还可能的原因:莫尔盐晶体中离子间的空隙较小,_____
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已知几种金属离子沉淀的pH如表。
Fe2+Fe3+Cu2+Mn2+
开始沉淀的pH7.53.25.28.8
完全沉淀的pH9.23.77.810.4

回答下列问题
(1)为了提高溶浸工序中原料的浸出效率,采取的措施不合理的有____
A搅拌             B适当升高温度             C.研磨矿石             D加入足量的蒸馏水
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