甘氨酸亚铁 是一种补铁强化剂。实验室利用 FeCO ₃ 与甘氨酸 (NH ₂ CH ₂ COOH) 制备甘氨酸亚铁，实验装置如图所示 ( 夹持和加热仪器已省略 ) 。

查阅资料：

①甘氨酸易溶于水，微溶于乙醇；甘氨酸亚铁易溶于水，难溶于乙醇。

②柠檬酸易溶于水和乙醇，具有较强的还原性和酸性。

实验过程：

I. 装置 C 中盛有 17.4gFeCO ₃ 和 200mL1.0mol·L ^-1 甘氨酸溶液。实验时，先打开仪器 a 的活塞，待装置 c 中空气排净后，加热并不断搅拌；然后向三颈瓶中滴加柠檬酸溶液。

Ⅱ . 反应结束后过滤，将滤液进行蒸发浓缩；加入无水乙醇，过滤、洗涤并干燥。

(1) 仪器 a 的名称是 _______ ；与 a 相比，仪器 b 的优点是 _______ 。

(2) 装置 B 中盛有的试剂是： _______ ；装置 D 的作用是 _______ 。

(3) 向 FeSO ₄ 溶液中加入 NH ₄ HCO ₃ 溶液可制得 FeCO ₃ ，该反应的离子方程式为 _______ 。

(4) 过程 I 加入柠檬酸促进 FeCO ₃ 溶解并调节溶液 pH ，溶液 pH 与甘氨酸亚铁产率的关系如图所示。

① pH 过低或过高均导致产率下降，其原因是 _______ ；

②柠檬酸的作用还有 _______ 。

(5) 过程 II 中加入无水乙醇的目的是 _______ 。

答案

分液漏斗 b 为滴液漏斗，滴液漏斗能平衡压强，便于液体顺利滴下 饱和 NaHCO ₃ 溶液 检验装置内空气是否排尽，同时防止空气进入装置 C 中 Fe ²⁺ +2HCO = FeCO ₃ +CO ₂ +H ₂ O pH 过低， H ⁺ 与 NH ₂ CH ₂ COOH 反应生成 NH CH ₂ COOH ； pH 过高， Fe ²⁺ 与 OH ^- 反应生成 Fe(OH) ₂ 沉淀，故 pH 过低或过高均导致产率下降 防止 Fe ²⁺ 被氧化 降低甘氨酸亚铁的溶解度，使其结晶析出

【分析】

根据装置： A 制备二氧化碳， B 装置除去二氧化碳中的 HCl ， C 装置制备甘氨酸亚铁， D 装置检验装置内空气是否排尽，防止空气进入装置 C ，以此解答。

【详解】

(1) 仪器 a 为分液漏斗，仪器 b 为滴液漏斗，滴液漏斗能平衡压强，便于液体顺利滴下；故答案为：分液漏斗； b 为滴液漏斗，滴液漏斗能平衡压强，便于液体顺利滴下；

(2)A 制得的二氧化碳混有 HCl 气体， B 装置除去 HCl ，而不溶解二氧化碳，故为饱和 NaHCO ₃ 溶液，亚铁易被氧化，故装置为无氧环境，先用 A 的气体排空气，通过 D 可以检验装置内空气是否排尽，同时防止空气进入装置 C 中；故答案为：饱和 NaHCO ₃ 溶液；检验装置内空气是否排尽，同时防止空气进入装置 C 中；

(3) 向 FeSO ₄ 溶液中加入 NH ₄ HCO ₃ 溶液可制得 FeCO ₃ ，同时生成二氧化碳和水，反应为： Fe ²⁺ +2HCO = FeCO ₃ +CO ₂ +H ₂ O ；故答案为： Fe ²⁺ +2HCO = FeCO ₃ +CO ₂ +H ₂ O ；

(4) ① pH 过低， H ⁺ 与 NH ₂ CH ₂ COOH 反应生成 NH CH ₂ COOH ； pH 过高， Fe ²⁺ 与 OH ^- 反应生成 Fe(OH) ₂ 沉淀，故 pH 过低或过高均导致产率下降；故答案为： pH 过低， H ⁺ 与 NH ₂ CH ₂ COOH 反应生成 NH CH ₂ COOH ； pH 过高， Fe ²⁺ 与 OH ^- 反应生成 Fe(OH) ₂ 沉淀，故 pH 过低或过高均导致产率下降；

②已知：柠檬酸易溶于水和乙醇，具有较强的还原性和酸性，故加入柠檬酸促进 FeCO ₃ 溶解并调节溶液 pH ，同时防止 Fe ²⁺ 被氧化，故答案为：防止 Fe ²⁺ 被氧化；

(5) 已知：甘氨酸亚铁易溶于水，难溶于乙醇，故加入无水乙醇可以降低甘氨酸亚铁的溶解度，使其结晶析出，故答案为：降低甘氨酸亚铁的溶解度，使其结晶析出。