碳酸亞鐵（白色固體，難溶于水）是一種重要的工業(yè)原料，可用于制備補血劑乳酸亞鐵。某研究小組通過下列實驗，尋找利用復分解反應制備 FeCO3 的最佳方案：
| 實驗 | 試劑 | 現(xiàn)象 | |
| 滴管 | 試管 | ||
 |
0.8 mol/L FeSO4 溶液 （pH=4.5） |
1 mol/L Na2CO3 溶液（pH=11.9） | 實驗Ⅰ：立即產(chǎn)生灰綠色沉淀，5min 后出現(xiàn)明顯的紅褐色 |
| 0.8 mol/L FeSO4 溶液 （pH=4.5） |
1 mol/L NaHCO3 溶液（pH=8.6） | 實驗Ⅱ：產(chǎn)生白色沉淀及少量無色氣泡，2min 后出現(xiàn)明顯的灰綠色 | |
| 0.8mol/L（NH4）2Fe（SO4）2 溶液（pH=4.0） | 1 mol/L NaHCO3 溶液（pH=8.6） | 實驗Ⅲ：產(chǎn)生白色沉淀及無色氣泡，較長時間保持白色 | |
1
1
Fe2++8
CO
2
-
3
8
+CO
2
-
3
O2
O2
+10
10
H2O═4
4
Fe（OH）3↓+8
8
HCO
-
3
（2）實驗Ⅱ中產(chǎn)生 FeCO3的離子方程式為
Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O
HCO
-
3
Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O
。HCO
-
3
（3）為了探究實驗Ⅲ中 NH4起的作用，甲同學設計了實驗Ⅳ進行探究：
| 操 作 | 現(xiàn) 象 | |
|
實驗Ⅳ |
向 0.8 mol/L FeSO4 溶液中加入 稀硫酸 稀硫酸 ，再加入一定量 Na2SO4 固體配制成混合溶液（已知 Na +對實驗無影響，忽略混合后溶液體積變化）。再取該溶液一滴管與 2mL 1mol/L NaHCO3 溶液混合。 |
與實驗Ⅲ現(xiàn)象相同 |
控制濃度，排除干擾
SO
2
-
4
控制濃度，排除干擾
。對比實驗Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，甲同學得出結(jié)論：SO
2
-
4
NH
+
4
向0.8 mol/L FeSO4溶液中加入Na2SO4固體至c（）=1.6 mol/L
SO
2
-
4
向0.8 mol/L FeSO4溶液中加入Na2SO4固體至c（）=1.6 mol/L
，再取該溶液一滴管，與 2mL 1mol/L NaHCO3溶液混合。SO
2
-
4
（4）小組同學進一步討論認為，定性實驗現(xiàn)象并不能直接證明實驗Ⅲ中 FeCO3的純度最高，需要利用如圖所示的裝置進行定量測定。分別將實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的沉淀進行過濾、洗滌、干燥后稱量，然后轉(zhuǎn)移至 A 處的廣口瓶中。
①A中分液漏斗中的試劑為
稀硫酸
稀硫酸
。②為測定 FeCO3 的純度，除樣品總質(zhì)量外，還需測定的物理量是
測定C中U形管的增重的量
測定C中U形管的增重的量
。（5）實驗反思：經(jīng)測定，實驗Ⅲ中的 FeCO3 純度高于實驗Ⅰ和實驗Ⅱ．通過以上實驗分析，制備 FeCO3 實驗成功的關(guān)鍵因素是
調(diào)節(jié)溶液pH
調(diào)節(jié)溶液pH
。【考點】制備實驗方案的設計．
【答案】1；8；O2；10；4；8；Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O；稀硫酸；控制濃度，排除干擾；向0.8 mol/L FeSO4溶液中加入Na2SO4固體至c（）=1.6 mol/L；稀硫酸；測定C中U形管的增重的量；調(diào)節(jié)溶液pH
CO
2
-
3
HCO
-
3
SO
2
-
4
SO
2
-
4
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：14引用：2難度：0.5
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5
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