【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_______________________________________

 0  190932  190940  190946  190950  190956  190958  190962  190968  190970  190976  190982  190986  190988  190992  190998  191000  191006  191010  191012  191016  191018  191022  191024  191026  191027  191028  191030  191031  191032  191034  191036  191040  191042  191046  191048  191052  191058  191060  191066  191070  191072  191076  191082  191088  191090  191096  191100  191102  191108  191112  191118  191126  203614 

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