1.
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，也可用作可充电电池的电极。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 | |
0.8 mol/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)
实验I中红褐色沉淀产生的原因可用如下反应表示，请补全反应：
(2)
实验II中产生FeCO3的离子方程式为。
(3)
为了探究实验III中NH4+所起的作用，甲同学设计了实验IV进行探究：
(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。
(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。
Fe2++ + + H2O = Fe(OH)3 + HCO3−
操作 | 现象 | |
实验IV | 向0.8 mol/L FeSO4溶液中加入，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 |
实验IV中加入Na2SO4固体的目的是。
对比实验II、III、IV，甲同学得出结论：NH4+水解产生H+ ， 降低溶液pH，减少了副产物Fe(OH)2的产生。
乙同学认为该实验方案不够严谨，应补充的对比实验操作是：，再取该溶液一滴管，与2mL 1mol/L NaHCO3溶液混合。
① 补全A中装置并标明所用试剂。
② 为测定FeCO3的纯度，除样品总质量外，还需测定的物理量是。
【考点】
氧化还原反应;
能力提升
真题演练
