Question

【題目】碳酸亞鐵（FeCO3）是一種重要的工業(yè)鹽。某學(xué)習(xí)小組對(duì)用FeSO4制備FeCO3

資料顯示：FeCO3：白色結(jié)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(shí)驗(yàn)探究Ⅰ

實(shí) 驗(yàn) 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(wú)氣泡產(chǎn)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(yīng)過(guò)程中可能生成Fe(OH)2的依據(jù)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(chǎn)生，證明白色沉淀中含有CO32-；此時(shí)溶液中存在的金屬陽(yáng)離子有__________________________________。

（2）實(shí)驗(yàn)探究Ⅱ

實(shí)驗(yàn)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(chǎn)生 2、振蕩，粘附在試管內(nèi)壁的白色顆粒狀渾濁變紅棕色，且越來(lái)越多；20分鐘后，白色渾濁明顯沉降

①經(jīng)檢驗(yàn)，試管中白色顆粒狀渾濁是FeCO3，請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)從平衡角度解釋產(chǎn)生大量氣泡的原因______________________________________________。

②分析現(xiàn)象認(rèn)為：實(shí)驗(yàn)Ⅱ所得固體中FeCO3的含量比實(shí)驗(yàn)Ⅰ多。支持該結(jié)論的操作及現(xiàn)象如下：分別兩種沉淀離心過(guò)濾、洗滌、干燥后稱取等質(zhì)量的兩種固體，___________________則結(jié)論成立。

（3）實(shí)驗(yàn)探究Ⅲ

實(shí)驗(yàn)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(chǎn)生 2、一段時(shí)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(shí)，氣球膨脹，試管中沉淀物始終保持白色

實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的意圖是____________。

（4）綜合以上實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是__________

a.用NaHCO3制得FeCO3純度高的原因之一是因?yàn)镹aHCO3溶液堿性弱

b.用1 L 1.0 mol/L NaHCO3與足量FeSO4溶液反應(yīng)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(yīng)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(shí)驗(yàn)Ⅱ中產(chǎn)生的氣體比實(shí)驗(yàn)Ⅰ中產(chǎn)生的氣體多 反應(yīng)放出CO2，給反應(yīng)創(chuàng)設(shè)無(wú)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(yīng)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(shuō)明含有FeCO3，沉淀變成紅褐色說(shuō)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(jù)碳酸亞鐵與酸反應(yīng)放出二氧化碳的多少分析。

（3）反應(yīng)放出CO2，給反應(yīng)創(chuàng)設(shè)無(wú)O2的環(huán)境，防止亞鐵被氧化。

（4）綜合以上實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是__________

NaHCO3溶液堿性弱，氫氧根離子濃度小；

b.反應(yīng)中是二氧化碳?xì)怏w，用1 L 1.0 mol/L NaHCO3與足量FeSO4溶液反應(yīng)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(yīng)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(jù)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(shuō)明含有FeCO3，沉淀變成紅褐色說(shuō)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(yīng)能放出二氧化碳，所以放出的二氧化碳越多說(shuō)明含的碳酸亞鐵越多。

（3）改進(jìn)的意圖是，反應(yīng)放出CO2，給反應(yīng)創(chuàng)設(shè)無(wú)O2的環(huán)境，防止亞鐵被氧化。

（4）綜合以上實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)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(yīng)中是二氧化碳?xì)怏w，用1 L 1.0 mol/L NaHCO3與足量FeSO4溶液反應(yīng)制備FeCO3的量為0.5 mol，故b錯(cuò)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(cuò)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