Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組學(xué)習(xí)了亞鐵鹽的性質(zhì)后，欲探究FeSO4溶液分別與Na2CO3溶液、NaHCO3溶液的反應(yīng)。已知：Fe（OH）2和FeCO3均為白色沉淀，不存在Fe（HCO3）2。實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象記錄如下：

（1）甲同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)a中白色顆粒狀沉淀是FeCO3，寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式：_________________________；他為了證實(shí)自己的觀點(diǎn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：取少量白色顆粒狀沉淀，加入__________，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生大量氣泡。

（2）乙同學(xué)推測(cè)實(shí)驗(yàn)a的白色顆粒狀沉淀中還可能含有Fe（OH）2，他將實(shí)驗(yàn)a中兩種溶液體積均改為15mL后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了他的推測(cè)。能證明Fe（OH）2存在的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是___________________________。

（3）實(shí)驗(yàn)b中白色顆粒狀沉淀主要成分也為FeCO3，寫(xiě)出生成FeCO3的離子方程式：_____________________________。

（4）實(shí)驗(yàn)b中液面上方試管內(nèi)壁粘附的白色顆粒狀沉淀物變?yōu)榧t褐色，主要原因是潮濕的FeCO3被氧氣氧化，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________。

（5）乙同學(xué)反思，實(shí)驗(yàn)a中含有Fe（OH）2，實(shí)驗(yàn)b中幾乎不含有Fe（OH）2，對(duì)比分析出現(xiàn)差異的原因是_____________________________。

Answer 1

【答案】Fe2++CO32-=FeCO3↓ 稀硫酸（或稀鹽酸） 沉淀顏色由白色變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色沉淀 Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O 4FeCO3+O2+6H2O=4Fe(OH)3+4CO2 混合后，雖然實(shí)驗(yàn)b中碳酸氫鈉濃度比實(shí)驗(yàn)a中碳酸鈉濃度高，但是碳酸鈉溶液的堿性（或水解程度）比碳酸氫鈉的強(qiáng)

【解析】

解答本題主要抓住FeCO3與Fe(OH)2的區(qū)別來(lái)進(jìn)行分析，FeCO3能與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體；Fe(OH)2能被空氣中的氧氣氧化呈現(xiàn)特殊顏色變化，據(jù)此分析解答。

（1）實(shí)驗(yàn)a中硫酸亞鐵與碳酸鈉溶液混合若生成碳酸亞鐵沉淀，則發(fā)生了復(fù)分解反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：Fe2++CO32-=FeCO3↓，碳酸亞鐵沉淀能溶于硫酸或鹽酸并產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，而氫氧化亞鐵與硫酸或鹽酸反應(yīng)不會(huì)產(chǎn)生氣體，則可用稀硫酸或鹽酸來(lái)鑒別碳酸亞鐵和氫氧化亞鐵沉淀，故答案為：Fe2++CO32-=FeCO3↓；稀硫酸（或稀鹽酸）；

（2）若沉淀中含有Fe（OH）2，放置在空氣中會(huì)被氧化而呈現(xiàn)出白色沉淀迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色的現(xiàn)象，故答案為：沉淀顏色由白色變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色沉淀；

（3）實(shí)驗(yàn)b中的反應(yīng)物為硫酸亞鐵和碳酸氫鈉，兩者反應(yīng)除了生成碳酸亞鐵沉淀，還有二氧化碳?xì)怏w和水生成，反應(yīng)的離子方程式為：Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O，故答案為：Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O；

（4）FeCO3被氧氣氧化生成紅褐色的氫氧化鐵，反應(yīng)中氧氣為氧化劑，碳酸亞鐵為還原劑，由氧化還原反應(yīng)規(guī)律可得反應(yīng)：4FeCO3+O2+6H2O=4Fe(OH)3+4CO2，故答案為：4FeCO3+O2+6H2O=4Fe(OH)3+4CO2；

（5）對(duì)比實(shí)驗(yàn)a、b，不同之處在于前者反應(yīng)物為碳酸鈉溶液，后者為碳酸氫鈉溶液，由于碳酸根離子的水解程度較碳酸氫根離子的水解大，實(shí)驗(yàn)a中混合溶液氫氧根離子濃度較實(shí)驗(yàn)b中要大，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)a中更易產(chǎn)生Fe（OH）2，故答案為：混合后，雖然實(shí)驗(yàn)b中碳酸氫鈉濃度比實(shí)驗(yàn)a中碳酸鈉濃度高，但是碳酸鈉溶液的堿性（或水解程度）比碳酸氫鈉的強(qiáng)。