Question

【题目】碳酸亚铁（FeCO3）是一种重要的工业盐。某学习小组对用FeSO4制备FeCO3

资料显示：FeCO3：白色结晶，难溶于水；干燥品在空气中稳定，湿品暴露在空气中缓慢氧化生成红棕色的水合氧化铁FeO(OH。

（1）实验探究Ⅰ

实 验 Ⅰ	操作	现象
		1、混合后出现白色絮状沉淀，振荡，部分沉淀呈灰绿色，无气泡产生 2、放置5-8分钟，灰绿色沉淀逐渐增多，最终变成红褐色

①生成FeCO3离子方程式：_________________________________。

②反应过程中可能生成Fe(OH)2的依据是__________________________________。

③取沉淀离心、充分洗涤，加足量稀硫酸，沉淀溶解且有气泡产生，证明白色沉淀中含有CO32-；此时溶液中存在的金属阳离子有__________________________________。

（2）实验探究Ⅱ

实验Ⅱ	操作	现象
		1、混合后，试管中出现白色颗粒状浑浊，片刻后有大量气泡产生 2、振荡，粘附在试管内壁的白色颗粒状浑浊变红棕色，且越来越多；20分钟后，白色浑浊明显沉降

①经检验，试管中白色颗粒状浑浊是FeCO3，请结合化学用语从平衡角度解释产生大量气泡的原因______________________________________________。

②分析现象认为：实验Ⅱ所得固体中FeCO3的含量比实验Ⅰ多。支持该结论的操作及现象如下：分别两种沉淀离心过滤、洗涤、干燥后称取等质量的两种固体，___________________则结论成立。

（3）实验探究Ⅲ

实验Ⅱ	操作	现象
		1、混合后，试管中出现白色颗粒状浑浊，片刻后有大量气泡产生 2、一段时间后将带有气球（排尽空气）的胶塞塞紧试管，振荡后放置5小时，气球膨胀，试管中沉淀物始终保持白色

实验改进的意图是____________。

（4）综合以上实验，下列说法正确的是__________

a.用NaHCO3制得FeCO3纯度高的原因之一是因为NaHCO3溶液碱性弱

b.用1 L 1.0 mol/L NaHCO3与足量FeSO4溶液反应理论上可制备116 g FeCO3

c.湿品FeCO3在空气中缓慢氧化的方程式为 4FeCO3+O2+6H2O=4Fe（OH)3+4CO2

d.工业上用NH4HCO3和FeSO4反应可制备纯度更高的FeCO3

Answer 1

【答案】 Fe2++ CO32-= FeCO3↓ 白色絮状变成灰绿色，最后变成红褐色 Fe3+ Fe2+ NaHCO3中存在电离平衡：HCO3- H+ +CO32-，加FeSO4 ，Fe2+ + CO32- = FeCO3 ↓平衡右移，H+ + HCO3- = CO2 ↑+H2O 加足量稀硫酸沉淀均溶解，实验Ⅱ中产生的气体比实验Ⅰ中产生的气体多 反应放出CO2，给反应创设无O2的环境 a d

【解析】试题分析：（1）①碳酸钠与硫酸亚铁反应生成FeCO3沉淀；

②Fe(OH)2在空气中，能由白色絮状变成灰绿色，最后变成红褐色。

③含有白色沉降物，说明含有FeCO3，沉淀变成红褐色说明含有氢氧化铁；（2）①NaHCO3中存在电离平衡：HCO3- H+ +CO32-，加FeSO4 ，Fe2+ + CO32- = FeCO3 ↓，HCO3- H+ +CO32-，平衡右移，H+浓度增大。

②根据碳酸亚铁与酸反应放出二氧化碳的多少分析。

（3）反应放出CO2，给反应创设无O2的环境，防止亚铁被氧化。

（4）综合以上实验，下列说法正确的是__________

NaHCO3溶液碱性弱，氢氧根离子浓度小；

b.反应中是二氧化碳气体，用1 L 1.0 mol/L NaHCO3与足量FeSO4溶液反应制备FeCO3的量为0.5 mol；

c.湿品FeCO3在空气中缓慢氧化不能放出二氧化碳；

d. NH4HCO3溶液氢氧根离子浓度更小。

解析：（1）①碳酸钠与硫酸亚铁反应生成FeCO3沉淀的离子方程式为Fe2++ CO32-= FeCO3↓；

②Fe(OH)2在空气中，能由白色絮状变成灰绿色，最后变成红褐色，所以根据白色絮状变成灰绿色，最后变成红褐色可判断含有Fe(OH)2。

③含有白色沉降物，说明含有FeCO3，沉淀变成红褐色说明含有氢氧化铁，用硫酸溶解后溶液中含有Fe3+ Fe2+；（2）①NaHCO3中存在电离平衡：HCO3- H+ +CO32-，加FeSO4 ，Fe2+ + CO32- = FeCO3 ↓，HCO3- H+ +CO32-，平衡右移，H+浓度增大，H+ + HCO3- = CO2 ↑+H2O，放出二氧化碳。

②碳酸亚铁与酸反应能放出二氧化碳，所以放出的二氧化碳越多说明含的碳酸亚铁越多。

（3）改进的意图是，反应放出CO2，给反应创设无O2的环境，防止亚铁被氧化。

（4）综合以上实验，下列说法正确的是__________

NaHCO3溶液碱性弱，氢氧根离子浓度小，生成氢氧化亚铁的量少，故a正确；

b.反应中是二氧化碳气体，用1 L 1.0 mol/L NaHCO3与足量FeSO4溶液反应制备FeCO3的量为0.5 mol，故b错误；

c.湿品FeCO3在空气中缓慢氧化不能放出二氧化碳，方程式为12FeCO3 +3O2+6H2O = 4Fe（OH)3 + 4Fe2(CO3)3,故c错误；

d. NH4HCO3溶液氢氧根离子浓度更小，所以生成氢氧化亚铁的量少，故d正确