Question

【題目】某學習小組學習了亞鐵鹽的性質后，欲探究FeSO4溶液分別與Na2CO3溶液、NaHCO3溶液的反應。已知：Fe（OH）2和FeCO3均為白色沉淀，不存在Fe（HCO3）2。實驗操作及現象記錄如下：

（1）甲同學認為實驗a中白色顆粒狀沉淀是FeCO3，寫出該反應的離子方程式：_________________________；他為了證實自己的觀點，進行實驗：取少量白色顆粒狀沉淀，加入__________，發現產生大量氣泡。

（2）乙同學推測實驗a的白色顆粒狀沉淀中還可能含有Fe（OH）2，他將實驗a中兩種溶液體積均改為15mL后再進行實驗，證實了他的推測。能證明Fe（OH）2存在的實驗現象是___________________________。

（3）實驗b中白色顆粒狀沉淀主要成分也為FeCO3，寫出生成FeCO3的離子方程式：_____________________________。

（4）實驗b中液面上方試管內壁粘附的白色顆粒狀沉淀物變為紅褐色，主要原因是潮濕的FeCO3被氧氣氧化，寫出該反應的化學方程式：_________________。

（5）乙同學反思，實驗a中含有Fe（OH）2，實驗b中幾乎不含有Fe（OH）2，對比分析出現差異的原因是_____________________________。

Answer 1

【答案】Fe2++CO32-=FeCO3↓ 稀硫酸（或稀鹽酸） 沉淀顏色由白色變為灰綠色，最后變為紅褐色沉淀 Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O 4FeCO3+O2+6H2O=4Fe(OH)3+4CO2 混合后，雖然實驗b中碳酸氫鈉濃度比實驗a中碳酸鈉濃度高，但是碳酸鈉溶液的堿性（或水解程度）比碳酸氫鈉的強

【解析】

解答本題主要抓住FeCO3與Fe(OH)2的區別來進行分析，FeCO3能與酸反應產生氣體；Fe(OH)2能被空氣中的氧氣氧化呈現特殊顏色變化，據此分析解答。

（1）實驗a中硫酸亞鐵與碳酸鈉溶液混合若生成碳酸亞鐵沉淀，則發生了復分解反應，反應的離子方程式為：Fe2++CO32-=FeCO3↓，碳酸亞鐵沉淀能溶于硫酸或鹽酸并產生二氧化碳氣體，而氫氧化亞鐵與硫酸或鹽酸反應不會產生氣體，則可用稀硫酸或鹽酸來鑒別碳酸亞鐵和氫氧化亞鐵沉淀，故答案為：Fe2++CO32-=FeCO3↓；稀硫酸（或稀鹽酸）；

（2）若沉淀中含有Fe（OH）2，放置在空氣中會被氧化而呈現出白色沉淀迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色的現象，故答案為：沉淀顏色由白色變為灰綠色，最后變為紅褐色沉淀；

（3）實驗b中的反應物為硫酸亞鐵和碳酸氫鈉，兩者反應除了生成碳酸亞鐵沉淀，還有二氧化碳氣體和水生成，反應的離子方程式為：Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O，故答案為：Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O；

（4）FeCO3被氧氣氧化生成紅褐色的氫氧化鐵，反應中氧氣為氧化劑，碳酸亞鐵為還原劑，由氧化還原反應規律可得反應：4FeCO3+O2+6H2O=4Fe(OH)3+4CO2，故答案為：4FeCO3+O2+6H2O=4Fe(OH)3+4CO2；

（5）對比實驗a、b，不同之處在于前者反應物為碳酸鈉溶液，后者為碳酸氫鈉溶液，由于碳酸根離子的水解程度較碳酸氫根離子的水解大，實驗a中混合溶液氫氧根離子濃度較實驗b中要大，導致實驗a中更易產生Fe（OH）2，故答案為：混合后，雖然實驗b中碳酸氫鈉濃度比實驗a中碳酸鈉濃度高，但是碳酸鈉溶液的堿性（或水解程度）比碳酸氫鈉的強。