碳酸亚铁（白色固体，难溶于水）可用于制备补血剂乳酸亚铁，也可用作可充电电池的电极。某研究小组设计实验制备FeCO₃，依次进行了实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，方案如下：

0.8mol/LFeSO4溶液（pH=4.5）	实验	试管内试剂	现象
	Ⅰ	1mol/LNa2CO3溶液（pH=12.0）	产生白色沉淀后很快变为灰绿色沉淀，5min后出现明显的红褐色
	Ⅱ	1mol/LNaHCO3溶液（pH=8.6）	产生白色沉淀后逐渐变茶色，有小气泡生成
	Ⅲ	1mol/LNH4HCO3溶液	产生白色沉淀及无色气泡，较长时间保持白色

资料：ⅰ．K_sp（FeCO₃）=3.2×10^-11，K_sp[Fe（OH）₂]=8.0×10^-16
ⅱ．FeCO₃吸附Fe²⁺后会呈现茶色
ⅲ．SO₂+Fe³⁺+H₂O⇌Fe（HSO₃）²⁺（红棕色）+H⁺
（1）实验Ⅰ中的白色沉淀是

Fe（OH）₂

Fe（OH）₂

。甲同学从理论上解释了该沉淀不是FeCO₃的原因

K_sp（FeCO₃）=3.2×10^-11，K_sp[Fe（OH）₂]=8.0×10^-16，溶液中c（OH^-）=0.01mol/L，c（

CO

2

-

3

）约为1 mol/L，生成Fe（OH）₂需要的c（Fe²⁺）更低，更易生成Fe（OH）₂

K_sp（FeCO₃）=3.2×10^-11，K_sp[Fe（OH）₂]=8.0×10^-16，溶液中c（OH^-）=0.01mol/L，c（

CO

2

-

3

）约为1 mol/L，生成Fe（OH）₂需要的c（Fe²⁺）更低，更易生成Fe（OH）₂

。
（2）请结合化学用语解释NaHCO₃溶液呈碱性的原因

HCO

-

3

的水解程度大于电离程度

HCO

-

3

的水解程度大于电离程度

。
（3）写出实验Ⅱ中“产生白色沉淀及气泡”的离子方程式

Fe²⁺+2

HCO

-

3

=FeCO₃↓+H₂O+CO₂↑

Fe²⁺+2

HCO

-

3

=FeCO₃↓+H₂O+CO₂↑

。
（4）与实验Ⅰ和Ⅱ对比，实验Ⅲ使用NH₄HCO₃溶液的优点有

生成CO₂保护Fe²⁺，防止其被氧化；pH低，降低Fe（OH）₂的比例

生成CO₂保护Fe²⁺，防止其被氧化；pH低，降低Fe（OH）₂的比例

。
【实验反思】乙同学进一步确认实验Ⅰ中红褐色沉淀的成分，进行了如下实验：取沉淀溶于足量的硫酸，向其中通入SO₂气体至饱和，溶液变为红棕色，放置12小时后溶液呈浅绿色。
（5）请结合化学用语解释“先出现红棕色，12小时后变为浅绿色”的原因

反应1：SO₂+Fe³⁺+H₂O⇌Fe（HSO₃）²⁺（红棕色）+H⁺，反应2：SO₂+2Fe³⁺+2H₂O⇌2Fe²⁺+

SO

2

-

4

+4H⁺，反应1速率比反应2快，故先出现红棕色；随反应2进行，Fe³⁺浓度下降，反应1平衡逆移，故红棕色消失变为Fe²⁺的浅绿色

反应1：SO₂+Fe³⁺+H₂O⇌Fe（HSO₃）²⁺（红棕色）+H⁺，反应2：SO₂+2Fe³⁺+2H₂O⇌2Fe²⁺+

SO

2

-

4

+4H⁺，反应1速率比反应2快，故先出现红棕色；随反应2进行，Fe³⁺浓度下降，反应1平衡逆移，故红棕色消失变为Fe²⁺的浅绿色

。