题目内容
【题目】中国传统文化是人类文明的瑰宝，古代文献中记载了大量古代化学的研究成果。回答下面问题。
（1）我国最原始的陶瓷约出现在距今12000年前，制作瓷器所用的原料是高岭士，其晶体化学式是Al4[Si4O10](OH)8，用氧化物表示其组成为____。
（2）《本草纲目》中记载：“（火药）乃焰消( KNO3)、硫磺、杉木炭所合，以为烽燧铳机诸药者。”反应原理为：S＋2KNO3＋3C
K2S＋N2↑＋3CO2↑，该反应的氧化剂是____ ，反应转移4mol电子时，被S氧化的C有____mol。
（3）我国古代中药学著作《新修本草》记载的药物有844种，其中有关“青矾”的描述为：“本来绿色，新出窟未见风者，正如瑁璃…烧之赤色…。”我国早期科技丛书《物理小适-金石类》 记载有加热青矾时的景象：“青矾厂气熏人，衣服当之易烂，载木不盛。”青矾就是绿矾( FeSO4.7H2O)。根据以上信息，写出“青矾”受热分解的化学方程式____
（4）中国古代第一部药物学专著《神农本革经》记载：“石硫磺(S)…主阴蚀疽痔恶血，坚筋骨，除头秃，能化金银铜铁奇物。”根据以上信息，得出硫磺(S)具有的性质或用途是 ______，__________。
【答案】Al2O3·2SiO2·2H2OS，KNO31/6或0.17或0.1672FeSO4·7H2O
Fe2O3+SO3↑+SO2↑+14H2O氧化性杀菌(剂)或消毒(剂)
【解析】
（1）铝的氧化物为Al2O3，硅的氧化物为SiO2，氢的氧化物为H2O，则根据活泼金属氧化物较活泼金属氧化物SiO2H2O的顺序可知Al4[Si4O10](OH)8可改成：2Al2O3·4SiO2·4H2O；
（2）反应S+2KNO3+3C
K2S+N2↑+3CO2↑中，S元素化合价由0价降低到-2价，则S为氧化剂，N元素化合价由+5价降低到0价，则KNO3为氧化剂，C元素化合价由0价升高到+4价，则C为还原剂，还原剂对应的氧化产物为CO2，氧化剂对应的还原产物为K2S、N2，反应转化电子数为12e-，当反应转移4mol电子时，被S氧化的C有
1mol=0.17mol；
(3) “青矾”受热分解生成氧化铁、二氧化硫、三氧化硫和水，反应的化学方程式为2FeSO4·7H2O
Fe2O3+SO3↑+SO2↑+14H2O；
(4) 石硫磺(S)…主阴蚀疽痔恶血，坚筋骨，除头秃，能做杀菌(剂)或消毒(剂)；能化金银铜铁奇物，具有氧化性。
【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，减少了副产物 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_______________________________________