Question

【題目】碳酸亞鐵（FeCO3）是一種重要的工業(yè)鹽。某學習小組對用FeSO4制備FeCO3

資料顯示：FeCO3：白色結晶，難溶于水；干燥品在空氣中穩(wěn)定，濕品暴露在空氣中緩慢氧化生成紅棕色的水合氧化鐵FeO(OH。

（1）實驗探究Ⅰ

實 驗 Ⅰ	操作	現(xiàn)象
		1、混合后出現(xiàn)白色絮狀沉淀，振蕩，部分沉淀呈灰綠色，無氣泡產生 2、放置5-8分鐘，灰綠色沉淀逐漸增多，最終變成紅褐色

①生成FeCO3離子方程式：_________________________________。

②反應過程中可能生成Fe(OH)2的依據是__________________________________。

③取沉淀離心、充分洗滌，加足量稀硫酸，沉淀溶解且有氣泡產生，證明白色沉淀中含有CO32-；此時溶液中存在的金屬陽離子有__________________________________。

（2）實驗探究Ⅱ

實驗Ⅱ	操作	現(xiàn)象
		1、混合后，試管中出現(xiàn)白色顆粒狀渾濁，片刻后有大量氣泡產生 2、振蕩，粘附在試管內壁的白色顆粒狀渾濁變紅棕色，且越來越多；20分鐘后，白色渾濁明顯沉降

①經檢驗，試管中白色顆粒狀渾濁是FeCO3，請結合化學用語從平衡角度解釋產生大量氣泡的原因______________________________________________。

②分析現(xiàn)象認為：實驗Ⅱ所得固體中FeCO3的含量比實驗Ⅰ多。支持該結論的操作及現(xiàn)象如下：分別兩種沉淀離心過濾、洗滌、干燥后稱取等質量的兩種固體，___________________則結論成立。

（3）實驗探究Ⅲ

實驗Ⅱ	操作	現(xiàn)象
		1、混合后，試管中出現(xiàn)白色顆粒狀渾濁，片刻后有大量氣泡產生 2、一段時間后將帶有氣球（排盡空氣）的膠塞塞緊試管，振蕩后放置5小時，氣球膨脹，試管中沉淀物始終保持白色

實驗改進的意圖是____________。

（4）綜合以上實驗，下列說法正確的是__________

a.用NaHCO3制得FeCO3純度高的原因之一是因為NaHCO3溶液堿性弱

b.用1 L 1.0 mol/L NaHCO3與足量FeSO4溶液反應理論上可制備116 g FeCO3

c.濕品FeCO3在空氣中緩慢氧化的方程式為 4FeCO3+O2+6H2O=4Fe（OH)3+4CO2

d.工業(yè)上用NH4HCO3和FeSO4反應可制備純度更高的FeCO3

Answer 1

【答案】 Fe2++ CO32-= FeCO3↓ 白色絮狀變成灰綠色，最后變成紅褐色 Fe3+ Fe2+ NaHCO3中存在電離平衡：HCO3- H+ +CO32-，加FeSO4 ，F(xiàn)e2+ + CO32- = FeCO3 ↓平衡右移，H+ + HCO3- = CO2 ↑+H2O 加足量稀硫酸沉淀均溶解，實驗Ⅱ中產生的氣體比實驗Ⅰ中產生的氣體多 反應放出CO2，給反應創(chuàng)設無O2的環(huán)境 a d

【解析】試題分析：（1）①碳酸鈉與硫酸亞鐵反應生成FeCO3沉淀；

②Fe(OH)2在空氣中，能由白色絮狀變成灰綠色，最后變成紅褐色。

③含有白色沉降物，說明含有FeCO3，沉淀變成紅褐色說明含有氫氧化鐵；（2）①NaHCO3中存在電離平衡：HCO3- H+ +CO32-，加FeSO4 ，F(xiàn)e2+ + CO32- = FeCO3 ↓，HCO3- H+ +CO32-，平衡右移，H+濃度增大。

②根據碳酸亞鐵與酸反應放出二氧化碳的多少分析。

（3）反應放出CO2，給反應創(chuàng)設無O2的環(huán)境，防止亞鐵被氧化。

（4）綜合以上實驗，下列說法正確的是__________

NaHCO3溶液堿性弱，氫氧根離子濃度��；

b.反應中是二氧化碳氣體，用1 L 1.0 mol/L NaHCO3與足量FeSO4溶液反應制備FeCO3的量為0.5 mol；

c.濕品FeCO3在空氣中緩慢氧化不能放出二氧化碳；

d. NH4HCO3溶液氫氧根離子濃度更小。

解析：（1）①碳酸鈉與硫酸亞鐵反應生成FeCO3沉淀的離子方程式為Fe2++ CO32-= FeCO3↓；

②Fe(OH)2在空氣中，能由白色絮狀變成灰綠色，最后變成紅褐色，所以根據白色絮狀變成灰綠色，最后變成紅褐色可判斷含有Fe(OH)2。

③含有白色沉降物，說明含有FeCO3，沉淀變成紅褐色說明含有氫氧化鐵，用硫酸溶解后溶液中含有Fe3+ Fe2+；（2）①NaHCO3中存在電離平衡：HCO3- H+ +CO32-，加FeSO4 ，F(xiàn)e2+ + CO32- = FeCO3 ↓，HCO3- H+ +CO32-，平衡右移，H+濃度增大，H+ + HCO3- = CO2 ↑+H2O，放出二氧化碳。

②碳酸亞鐵與酸反應能放出二氧化碳，所以放出的二氧化碳越多說明含的碳酸亞鐵越多。

（3）改進的意圖是，反應放出CO2，給反應創(chuàng)設無O2的環(huán)境，防止亞鐵被氧化。

（4）綜合以上實驗，下列說法正確的是__________

NaHCO3溶液堿性弱，氫氧根離子濃度小，生成氫氧化亞鐵的量少，故a正確；

b.反應中是二氧化碳氣體，用1 L 1.0 mol/L NaHCO3與足量FeSO4溶液反應制備FeCO3的量為0.5 mol，故b錯誤；

c.濕品FeCO3在空氣中緩慢氧化不能放出二氧化碳，方程式為12FeCO3 +3O2+6H2O = 4Fe（OH)3 + 4Fe2(CO3)3,故c錯誤；

d. NH4HCO3溶液氫氧根離子濃度更小，所以生成氫氧化亞鐵的量少，故d正確