Question

【題目】碳酸亞鐵可用于治療缺鐵性貧血。實驗室里先制得硫酸亞鐵，后將硫酸亞鐵與碳酸氫銨反應(yīng)制得碳酸亞鐵(Fe2++2HCO3—===FeCO3↓+CO2↑+H2O)。實驗裝置如下圖所示(部分夾持儀器略去)。回答下列問題：

（1）配制溶液所用的蒸餾水必須先除去溶解的氧氣，具體方法是________．

（2）實驗過程中，將生成的FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合的操作是________．

（3）裝置B中的NH4HCO3需過量的原因________(填字母標(biāo)號)．

a．除去FeSO4溶液中殘留的硫酸 b．Fe2+充分轉(zhuǎn)化為FeCO3

c．NH4HCO3溶解度比較大 d．NH4HCO3受熱分解損失

（4）碳酸亞鐵在潮濕的空氣中逐漸被氧化生成氫氧化鐵和一種氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________．

（5）有同學(xué)提出該實驗可用FeSO4，與Na2CO3反應(yīng)制取FeCO3，經(jīng)查閱：0.1mol/LNa2CO3溶液pH約為11.6；25℃時，Ksp[FeCO3]=3.1×10—11，Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10—17，向10mL0.1mol/LNa2CO3溶液中滴加0.1mol/L FeSO4溶液，先析出的沉淀是________．

（6）NaHCO3與NH4HCO3均可作為Fe2+的沉淀劑，但更常用NH4HCO3，理由是________。(寫出一點即可)

（7）設(shè)計實驗檢驗制得的產(chǎn)品中是否含Fe3+________．

Answer 1

【答案】將蒸餾水煮沸后迅速冷卻 關(guān)閉K3，打開K2 abd 4FeCO3+6H2O+O2==4Fe(OH)3+4CO2 Fe(OH)2 NH4+能水解產(chǎn)生H+，降低溶液pH，可減小副產(chǎn)物Fe(OH)2產(chǎn)生 取少量樣品于試管中，加入適量的稀硫酸溶解，再滴入硫氰化鉀溶液，若溶液不變?yōu)榧t色，則說明產(chǎn)品中不含Fe3+；若溶液變?yōu)榧t色，則含有Fe3+

【解析】

熟悉常見實驗操作可解答第（1）（2）問，反應(yīng)物過量一般是為了保證反應(yīng)完全發(fā)生，從該角度答第（3）問，第（4）問從氧化還原反應(yīng)原理角度入手，第（5）問計算出兩者產(chǎn)生沉淀時c(Fe2+)即可，第（6）（7）問從常見離子性質(zhì)和檢驗分析。

（1）除去水中溶解的氧氣方法為:將蒸餾水煮沸后迅速冷卻；

（2）A中Fe與稀硫酸反應(yīng)生成FeSO4和H2，關(guān)閉K3，打開K2，利用壓強差使其與NH4HCO3溶液混合；故本題答案為：關(guān)閉K3，打開K2

（3）裝置B中的NH4HCO3需過量，既可除去FeSO4溶液中殘留的硫酸，也可讓Fe2+充分反應(yīng)，同時NH4HCO3受熱易分解，過量可防止其損失；本題答案：abd；

（4）由題可知生成的氣體為CO2，故方程式為4FeCO3+6H2O+O2==4Fe(OH)3+4CO2；

（5）析出FeCO3沉淀時c(Fe2+)= Ksp[FeCO3]/c(CO32-)=3.1×10—11/0.1=3.1×10—11mol/L，Na2CO3溶液pH約為11.6，則c(OH-)=10—2.4mol/L，析出Fe(OH)2沉淀時c(Fe2+)= Ksp[Fe(OH)2]/c2(OH-)=4.9×10—17/(10—2.4)2=4.9×10—12.2mol/L<3.1×10—11mol/L，故Fe(OH)2先沉淀；

（6）比較兩者區(qū)別，NH4+能水解顯酸性，H+存在可減小副產(chǎn)物Fe(OH)2產(chǎn)生；

（7）取少量樣品于試管中，加入適量的稀硫酸溶解，再滴入硫氰化鉀溶液，若溶液不變?yōu)榧t色，則說明產(chǎn)品中不含Fe3+；若溶液變?yōu)榧t色，則含有Fe3+。