Question

【題目】某學習小組擬設計實驗探究鐵鹽與碳酸鹽反應的產物。

對實驗Ⅰ、Ⅱ反應后的混合物進行過濾洗滌、低溫涼干，分別得到M、N固體。

回答下列問題

（1）用pH計分別測定0.5mol·L－1 NaHCO3溶液、0.5mol·L－1Na2CO3溶液，得pH依次為a、b。預測a___________b（填“＞”“＜”或“=”）

（2）為了定性確認M、N成分，進行實驗：

X的化學式為___________（填化學式）

（3）為了進一步探究M（無結晶水的純凈物）的組成進行如下實驗：

①點燃酒精燈前，先通入N2，其目的是____________。加熱一段時間后，裝置A中棕色粉末變紅色，裝置B中白色粉末變藍色；裝置C中產生白色沉淀。當裝置A中M完全反應時停止加熱，繼續通入N2。

②停止加熱之前，___________先拆去B、C之間導管（填“要”或“不要”）。

③對裝置C中混合物進行過濾、洗滌、干燥、稱重，白色固體質量為19.7g。裝置A中殘留紅色粉末的質量為8.0g，則M的化學式為___________。

（4）FeCl3溶液和Na2CO3溶液反應的離子方程式為________。

（5）鐵鹽與碳酸鹽溶液反應產物不同可能與___________、濃度、水解產物CO2有關。

Answer 1

【答案】< Fe(OH)3 KSCN或 NH4SCN 排盡裝置內的空氣和水蒸氣 不要 Fe（OH）CO3 Fe3＋＋2CO32－＋H2O=Fe（OH）CO3↓＋HCO3－ 堿性強弱

【解析】

（1）Na2CO3水解能力強，堿性強；

（2）KSCN或 NH4SCN是檢驗鐵離子的特效試劑，現象是溶液呈紅色，N溶于酸，無氣泡，加KSCN或 NH4SCN后呈紅色，說明N是Fe(OH)3 ；

（3）①實驗中有水蒸氣和二氧化碳產生，要排盡裝置內的空氣和水蒸氣；

②停止加熱之前，不要先拆去B、C之間導管，空氣中的水分會進入B中。

③白色固體質量為19.7g，可算出n(CO2),A中殘留紅色粉末的質量為8.0g，可算出n(Fe)。

（4）FeCl3溶液和Na2CO3反應生成Fe（OH）CO3；

（5）鐵鹽與碳酸鹽溶液反應產物不同可能與堿性強弱、濃度、水解產物CO2有關，堿性強，產物中氫氧根的含量增大。

（1）Na2CO3水解能力強，堿性強，用pH計分別測定0.5mol·L－1 NaHCO3溶液、0.5mol·L－1Na2CO3溶液，得pH為a<b；

（2）KSCN或 NH4SCN是檢驗鐵離子的特效試劑，現象是溶液呈紅色，N溶于酸，無氣泡，加KSCN或 NH4SCN后呈紅色，說明N是Fe(OH)3 ；

（3）①加熱一段時間后，裝置A中棕色粉末變紅色，裝置B中白色粉末變藍色；裝置C中產生白色沉淀。說明有水蒸氣和二氧化碳產生，故①點燃酒精燈前，先通入N2，其目的是排盡裝置內的空氣和水蒸氣。

②停止加熱之前，不要先拆去B、C之間導管，空氣中的水分會進入B中，影響實驗結果。

③白色固體質量為19.7g，n(CO2)=n(BaCO3)=19.7g/197g·mol－1=0.1mol,A中殘留紅色粉末的質量為8.0g，n(Fe)=8.0g/160g·mol-1×2=0.1mol，故M化學式為Fe（OH）CO3。

（4）FeCl3溶液和Na2CO3反應生成Fe（OH）CO3，溶液反應的離子方程式為Fe3＋＋2CO32－＋H2O=Fe（OH）CO3↓＋HCO3－。

（5）鐵鹽與碳酸鹽溶液反應產物不同可能與堿性強弱、濃度、水解產物CO2有關，堿性強，產物中氫氧根的含量增大。