题目内容
【题目】锌锰干电池是最早使用的化学电池，其基本构造如图1所示：
（1）锌锰干电池的电路中每通过
，理论上负极质量减少 ______ g；工作时
离子在正极放电产生两种气体，其中一种气体分子是含
的微粒，正极的电极反应式是 ______
（2）某研究小组对电池内黑色糊状物进行了下列实验：
已知：
是两性氢氧化物，完成下列实验报告：
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论和解释 |
取少量上述无色溶液于试管中，逐滴加入NaOH溶液，直至过量，再加热 | 生成白色沉淀， ______ | 无色溶液中存在 检验 |
（3）利用残渣中分离出的
，研究其在
制
过程中的作用．实验装置如图2所示。将等物质的量浓度、等体积溶液加入烧瓶中，分别进行2个实验
气体的体积在相同条件下测定
。
序号 | 烧瓶中的物质 | 实验记录 | 实验结论与解释 |
实验一 | 足量 | 收集到56mL气体 |
|
实验二 | 足量 | 黑色粉末部分溶解，收集到112mL气体 |
|
实验1、2中参加反应的的物质的量之比为 ______ ，实验二中反应的离子方程式为 ______。
【答案】
白色沉淀逐渐溶解，产生刺激性气味的气体 
1：1 
【解析】
（1）锌锰干电池的负极上Zn失去电子，负极反应为
，负极消耗1mol时转移2mol电子，每通过
，负极质量减少
，由
离子在正极放电产生2种气体，其中一种气体分子是含
的微粒为氨气，另一种为氢气，正极反应为，
故答案为：；；
（2）无色溶液中含
、，加碱均发生反应，先生成的白色沉淀能溶解在强碱溶液中，铵根离子与碱反应生成有刺激性气味的气体为氨气；检验生成的氨气，则将溶液加热，并将湿润的红色石蕊试纸贴在玻璃棒的一端置于试管口，观察到红色石蕊试纸变蓝，证明含铵根离子，其发生的离子反应方程式为：,
故答案为：白色沉淀逐渐溶解，产生刺激性气味的气体；；
（3）等物质的量浓度、等体积
溶液加入分液漏斗中，实验一中过氧化氢既是氧化剂又是还原剂，实验二中是还原剂，由氧气的体积1：2可知，等物质的量的过氧化氢均完全反应，则参加反应的的物质的量之比为1：1，实验二中反应生成锰离子、水、氧气，离子反应为，
故答案为：1：1；。
【题目】碳酸亚铁（白色固体，难溶于水）是一种重要的工业原料，可用于制备补血剂乳酸亚铁，也可用作可充电电池的电极。某研究小组通过下列实验，寻找利用复分解反应制备 FeCO3 沉淀的最佳方案：
实验 | 试剂 | 现象 | |
滴管 | 试管 | ||
| 0.8 mol/L FeSO4 溶液（pH=4.5） | 1 mol/L Na2CO3 溶液（pH=11.9） | 实验Ⅰ：立即产生灰绿色沉淀，5min 后出现明显的红褐色 |
0.8 mol/L FeSO4 溶液（pH=4.5） | 1 mol/L NaHCO3 溶液 （pH=8.6） | 实验Ⅱ：产生白色沉淀及少量无色气泡，2min 后出现明显的灰绿色 | |
0.8 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2 溶液（pH=4.0） | 1 mol/L NaHCO3 溶液 （pH=8.6） | 实验Ⅲ：产生白色沉淀及无色气泡，较长时间保持白色 | |
(1)实验 I 中红褐色沉淀产生的原因可用如下反应表示，请补全反应：
____Fe2+ +_______ ______+____ _______ +____H2O=____Fe(OH)3 ↓+____HCO3
(2)实验 II 中产生 FeCO3 的离子方程式为_____________________________。
(3)为了探究实验 III 中 NH4+所起的作用，甲同学设计了实验 IV 进行探究：
操作 | 现象 | |
实验IV | 向 0.8 mol/L FeSO4 溶液中加入①__________，再加入 Na2SO4 固体配制成混合溶液（已知 Na+对实验无影响，忽略混合后溶液体积变化）。再取该溶液一滴管，与 2mL 1 mol/L NaHCO3 溶液混合 | 与实验 III 现象相同 |
实验 IV 中加入 Na2SO4 固体的目的是②_______________________。
对比实验 II、III、IV，甲同学得出结论：NH4+水解产生 H+，降低溶液 pH，减少了副物 Fe(OH)2 的产生。
乙同学认为该实验方案不够严谨，应补充的对比实验操作是：③_____________，再取该溶液一滴管，与2mL 1 mol/L NaHCO3 溶液混合。
(4)小组同学进一步讨论认为，定性实验现象并不能直接证明实验 III 中 FeCO3 的纯度最高，需要利用如图所示的装置进行定量测定。分别将实验 I、II、III 中的沉淀进行过滤、洗涤、干燥后称量，然后转移至 A 处的广口瓶中。
为测定 FeCO3 的纯度，除样品总质量外，还需测定的物理量是______________________。
(5)实验反思：经测定，实验 III 中的 FeCO3 纯度高于方案 I 和方案 II。通过以上实验分析，制备 FeCO3 实验成功的关键因素是__________________________________。
