Question

【题目】碳酸亚铁可用于治疗缺铁性贫血。实验室里先制得硫酸亚铁，后将硫酸亚铁与碳酸氢铵反应制得碳酸亚铁(Fe2++2HCO3—===FeCO3↓+CO2↑+H2O)。实验装置如下图所示(部分夹持仪器略去)。回答下列问题：

（1）配制溶液所用的蒸馏水必须先除去溶解的氧气，具体方法是________．

（2）实验过程中，将生成的FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合的操作是________．

（3）装置B中的NH4HCO3需过量的原因________(填字母标号)．

a．除去FeSO4溶液中残留的硫酸 b．Fe2+充分转化为FeCO3

c．NH4HCO3溶解度比较大 d．NH4HCO3受热分解损失

（4）碳酸亚铁在潮湿的空气中逐渐被氧化生成氢氧化铁和一种气体，反应的化学方程式为________．

（5）有同学提出该实验可用FeSO4，与Na2CO3反应制取FeCO3，经查阅：0.1mol/LNa2CO3溶液pH约为11.6；25℃时，Ksp[FeCO3]=3.1×10—11，Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10—17，向10mL0.1mol/LNa2CO3溶液中滴加0.1mol/L FeSO4溶液，先析出的沉淀是________．

（6）NaHCO3与NH4HCO3均可作为Fe2+的沉淀剂，但更常用NH4HCO3，理由是________。(写出一点即可)

（7）设计实验检验制得的产品中是否含Fe3+________．

Answer 1

【答案】将蒸馏水煮沸后迅速冷却 关闭K3，打开K2 abd 4FeCO3+6H2O+O2==4Fe(OH)3+4CO2 Fe(OH)2 NH4+能水解产生H+，降低溶液pH，可减小副产物Fe(OH)2产生 取少量样品于试管中，加入适量的稀硫酸溶解，再滴入硫氰化钾溶液，若溶液不变为红色，则说明产品中不含Fe3+；若溶液变为红色，则含有Fe3+

【解析】

熟悉常见实验操作可解答第（1）（2）问，反应物过量一般是为了保证反应完全发生，从该角度答第（3）问，第（4）问从氧化还原反应原理角度入手，第（5）问计算出两者产生沉淀时c(Fe2+)即可，第（6）（7）问从常见离子性质和检验分析。

（1）除去水中溶解的氧气方法为:将蒸馏水煮沸后迅速冷却；

（2）A中Fe与稀硫酸反应生成FeSO4和H2，关闭K3，打开K2，利用压强差使其与NH4HCO3溶液混合；故本题答案为：关闭K3，打开K2

（3）装置B中的NH4HCO3需过量，既可除去FeSO4溶液中残留的硫酸，也可让Fe2+充分反应，同时NH4HCO3受热易分解，过量可防止其损失；本题答案：abd；

（4）由题可知生成的气体为CO2，故方程式为4FeCO3+6H2O+O2==4Fe(OH)3+4CO2；

（5）析出FeCO3沉淀时c(Fe2+)= Ksp[FeCO3]/c(CO32-)=3.1×10—11/0.1=3.1×10—11mol/L，Na2CO3溶液pH约为11.6，则c(OH-)=10—2.4mol/L，析出Fe(OH)2沉淀时c(Fe2+)= Ksp[Fe(OH)2]/c2(OH-)=4.9×10—17/(10—2.4)2=4.9×10—12.2mol/L<3.1×10—11mol/L，故Fe(OH)2先沉淀；

（6）比较两者区别，NH4+能水解显酸性，H+存在可减小副产物Fe(OH)2产生；

（7）取少量样品于试管中，加入适量的稀硫酸溶解，再滴入硫氰化钾溶液，若溶液不变为红色，则说明产品中不含Fe3+；若溶液变为红色，则含有Fe3+。