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。某研究小组通过下列实验，寻找利用复分解反应制备 FeCO3 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 | |
| 0.8mol/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
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）实验Ⅱ中产生 FeCO3的离子方程式为
Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O
HCO
-
3
Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O
。HCO
-
3
（3）为了探究实验Ⅲ中 NH4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 稀硫酸 稀硫酸 ，再加入一定量 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 1mol/L NaHCO3 溶液混合。 |
与实验Ⅲ现象相同 |
控制浓度，排除干扰
SO
2
-
4
控制浓度，排除干扰
。对比实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，甲同学得出结论：SO
2
-
4
NH
+
4
向0.8 mol/L FeSO4溶液中加入Na2SO4固体至c（）=1.6 mol/L
SO
2
-
4
向0.8 mol/L FeSO4溶液中加入Na2SO4固体至c（）=1.6 mol/L
，再取该溶液一滴管，与 2mL 1mol/L NaHCO3溶液混合。SO
2
-
4
（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。
①A中分液漏斗中的试剂为
稀硫酸
稀硫酸
。②为测定 FeCO3 的纯度，除样品总质量外，还需测定的物理量是
测定C中U形管的增重的量
测定C中U形管的增重的量
。（5）实验反思：经测定，实验Ⅲ中的 FeCO3 纯度高于实验Ⅰ和实验Ⅱ．通过以上实验分析，制备 FeCO3 实验成功的关键因素是
调节溶液pH
调节溶液pH
。【考点】制备实验方案的设计．
【答案】1；8；O2；10；4；8；Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O；稀硫酸；控制浓度，排除干扰；向0.8 mol/L FeSO4溶液中加入Na2SO4固体至c（）=1.6 mol/L；稀硫酸；测定C中U形管的增重的量；调节溶液pH
CO
2
-
3
HCO
-
3
SO
2
-
4
SO
2
-
4
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：14引用：2难度：0.5
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
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在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
