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...

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 沉淀的最佳方案：　

(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：

□Fe2+ +□____+□　　 + □H2O=□　　 Fe(OH)3 +□HCO3−

(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：

实验 IV 中加入 Na2SO4 固体的目的是②_______________________。

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：③_____________，再取该溶液一滴管，与 2mL 1 mol/L NaHCO3 溶液混合。

(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。

为测定 FeCO3 的纯度，除样品总质量外，还需测定的物理量是______________________。

(5)实验反思：经测定，实验 III 中的 FeCO3 纯度高于方案 I 和方案 II。通过以上实验分析，制备 FeCO3 实验成功的关键因素是_______________________________________

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工业上制备补血剂常用碳酸亚铁，某兴趣小组对碳酸亚铁的制备与性质进行探究。

(1)利用下列装置制备碳酸亚铁：

①实验时要配制100 mL 4 mol·L－1 H2SO4溶液，需用98% (ρ＝1.84 g·cm－3)的浓硫酸体积为________mL(精确到0.1)。

②制备FeCO3时，将B中混合溶液压入装置C的操作是________。

(2)探究碳酸亚铁性质

如图，称取一定质量的纯净FeCO3放入玻璃管中，打开K，通入氧气。加热玻璃管。B瓶中澄清石灰水不再产生沉淀时(全部转化为CO2)，停止加热，继续通入氧气至玻璃管冷却，称量剩余固体的质量。

取少量玻璃管中的剩余固体于试管，滴加稀硫酸至固体完全溶解。将溶液分为甲、乙两份进行后续实验。向甲溶液滴加KSCN溶液，溶液变红色；向乙溶液滴加酸性KMnO4溶液，溶液不褪色。

①上述实验________(填：“甲”或“乙”)不能确定剩余固体成分。

②若开始时称取FeCO3 23.2 g固体，高温灼烧至恒重，称得固体质量净减7.2 g。通过计算确定剩余固体成分是________。

③根据上述实验结果判断，FeCO3在氧气中高温灼烧发生反应的化学方程式为____________________。

(3)FeCO3可用于乳制品、营养液成分乳酸亚铁的制备：将FeCO3加入乳酸溶液中，再加入少量铁粉，在75 ℃下搅拌使之充分反应，然后再加入适量乳酸。

①反应后加入适量乳酸的作用是________________。最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥，获得乳酸亚铁晶体。分离过程中加入无水乙醇的目的是__________________________。

②已知人体不能很好地吸收利用Fe3＋，科学研究表明服用含乳酸亚铁的补血剂时，同时服用维生素C，有利于铁元素的吸收。维生素C在这一过程中的作用是________________。

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工业废弃物的资源化回收再利用，可以更大限度地发挥原材料的价值。某教师在指导学生做研究性学习时，拟利用废铁屑在实验室制备FeSO4溶液，再与等物质的量的(NH4)2SO4反应，制备补血剂硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，相对分子质量为392]。硫酸亚铁铵晶体比一般亚铁盐稳定，在空气中不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇。

(1)废铁屑的净化：将废铁屑投入10%的碳酸钠溶液中并加热5~10min，通过倾析法弃去纯碱溶液，并用蒸馏水洗净废铁屑，待用。

(2)酸浸净化后的废铁屑：将2gFe粉、10mL3mol·L-1的H2SO4溶液加入烧瓶中反应，用如图所示装置制备FeSO4溶液。保持温度70~80℃，适当添加水以补充被蒸发掉的水分，并控制溶液的pH，至反应无明显气泡产生，停止加热，过滤，称量残留固体质量。

①反应过程中会产生少量H2S、PH3等气体，需使用封闭装置。写出用CuSO4溶液吸收H2S气体的化学反应方程式：____________________________

②反应过程中使用过量铁粉的目的是____________________________

(3)制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O：向FeSO4溶液中加入一定质量的(NH4)2SO4固体，70~80℃条件下溶解后，趁热倒入50mL乙醇中，析出晶体。

实验中，需对过滤出产品的母液(pH<1)进行处理。室温下，分别取母液并向其中加入指定物质，反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是_____ (填序号)。

A.通入过量Cl2：Fe2+、H+、NH4+、Clˉ、SO42ˉ

B.加入过量KSCN溶液：K+、NH4+、Fe3+、SO42ˉ、SCNˉ

C.加入过量NaOH溶液：Na+、Fe2+、NH4+、SO42ˉ、OHˉ

D.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液：Na+、SO42ˉ、Clˉ、ClOˉ、OHˉ

(4)产品纯度测定：称取ag产品溶于水，配制成500mL溶液，取25.00mL待测液，用浓度为cmol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定。重复上述操作2次实验结果如下：

该产品的纯度为____________________________(用含a、c的代数式表示)。

有同学提出，测定产品中SO42ˉ的含量也可测定产品的纯度，请补充完整实验方案：称取约0.4g样品，溶于70mL水，__________________________________________________，将沉淀移入坩埚，灼烧至恒重，记录数据(实验中必须使用的试剂有：2mol·L-1的HCl溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液)。

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工业废弃物的资源化回收再利用，可以更大限度地发挥原材料的价值。某教师在指导学生做研究性学习时，拟利用废铁屑在实验室制备FeSO4溶液，再与等物质的量的(NH4)2SO4反应，制备补血剂硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，相对分子质量为392]。硫酸亚铁铵晶体比一般亚铁盐稳定，在空气中不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇。

(1)废铁屑的净化：将废铁屑投入10%的碳酸钠溶液中并加热5~10min，通过倾析法弃去纯碱溶液，并用蒸馏水洗净废铁屑，待用。

(2)酸浸净化后的废铁屑：将2gFe粉、10mL3mol·L-1的H2SO4溶液加入烧瓶中反应，用如图所示装置制备FeSO4溶液。保持温度70~80℃，适当添加水以补充被蒸发掉的水分，并控制溶液的pH，至反应无明显气泡产生，停止加热，过滤，称量残留固体质量。

①反应过程中会产生少量H2S、PH3等气体，需使用封闭装置。写出用CuSO4溶液吸收H2S气体的化学反应方程式：____________________________

②反应过程中使用过量铁粉的目的是____________________________

(3)制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O：向FeSO4溶液中加入一定质量的(NH4)2SO4固体，70~80℃条件下溶解后，趁热倒入50mL乙醇中，析出晶体。

实验中，需对过滤出产品的母液(pH<1)进行处理。室温下，分别取母液并向其中加入指定物质，反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是_____ (填序号)。

A.通入过量Cl2：Fe2+、H+、NH4+、Clˉ、SO42ˉ

B.加入过量KSCN溶液：K+、NH4+、Fe3+、SO42ˉ、SCNˉ

C.加入过量NaOH溶液：Na+、Fe2+、NH4+、SO42ˉ、OHˉ

D.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液：Na+、SO42ˉ、Clˉ、ClOˉ、OHˉ

(4)产品纯度测定：称取ag产品溶于水，配制成500mL溶液，取25.00mL待测液，用浓度为cmol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定。重复上述操作2次实验结果如下：

该产品的纯度为____________________________(用含a、c的代数式表示)。

有同学提出，测定产品中SO42ˉ的含量也可测定产品的纯度，请补充完整实验方案：称取约0.4g样品，溶于70mL水，__________________________________________________，将沉淀移入坩埚，灼烧至恒重，记录数据(实验中必须使用的试剂有：2mol·L-1的HCl溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液)。

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工业废弃物的资源化回收再利用，可以更大限度地发挥原材料的价值。某教师在指导学生做研究性学习时，拟利用废铁屑在实验室制备FeSO4溶液，再与等物质的量的(NH4)2SO4反应，制备补血剂硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，相对分子质量为392]。硫酸亚铁铵晶体比一般亚铁盐稳定，在空气中不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇。

(1)废铁屑的净化：将废铁屑投入10%的碳酸钠溶液中并加热5~10min，通过倾析法弃去纯碱溶液，并用蒸馏水洗净废铁屑，待用。

(2)酸浸净化后的废铁屑：将2gFe粉、10mL3mol·L-1的H2SO4溶液加入烧瓶中反应，用如图所示装置制备FeSO4溶液。保持温度70~80℃，适当添加水以补充被蒸发掉的水分，并控制溶液的pH，至反应无明显气泡产生，停止加热，过滤，称量残留固体质量。

①反应过程中会产生少量H2S、PH3等气体，需使用封闭装置。写出用CuSO4溶液吸收H2S气体的化学反应方程式：____________________________

②反应过程中使用过量铁粉的目的是____________________________

(3)制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O：向FeSO4溶液中加入一定质量的(NH4)2SO4固体，70~80℃条件下溶解后，趁热倒入50mL乙醇中，析出晶体。

实验中，需对过滤出产品的母液(pH<1)进行处理。室温下，分别取母液并向其中加入指定物质，反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是_____ (填序号)。

A.通入过量Cl2：Fe2+、H+、NH4+、Clˉ、SO42ˉ

B.加入过量KSCN溶液：K+、NH4+、Fe3+、SO42ˉ、SCNˉ

C.加入过量NaOH溶液：Na+、Fe2+、NH4+、SO42ˉ、OHˉ

D.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液：Na+、SO42ˉ、Clˉ、ClOˉ、OHˉ

(4)产品纯度测定：称取ag产品溶于水，配制成500mL溶液，取25.00mL待测液，用浓度为cmol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定。重复上述操作2次实验结果如下：

该产品的纯度为____________________________(用含a、c的代数式表示)。

有同学提出，测定产品中SO42ˉ的含量也可测定产品的纯度，请补充完整实验方案：称取约0.4g样品，溶于70mL水，__________________________________________________，将沉淀移入坩埚，灼烧至恒重，记录数据(实验中必须使用的试剂有：2mol·L-1的HCl溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液)。

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磷酸亚铁[Fe3(PO4)2·8H2O]为白蓝色晶体，溶于强酸，不溶于水、醋酸和乙醇。主要用于制造磷酸铁锂电池。实验室制备磷酸亚铁的装置示意图、

反应和实验步骤如下。主要反应为：

3FeSO4+2Na2HPO4+2CH3COONa+8H2O＝Fe3(PO4)2·8H2O↓+3Na2SO4+2CH3COOH

实验步骤：①在仪器A中先加入抗坏血酸（C6H8O6）稀溶液作底液②向仪器A中，滴入Na2HPO4与CH3COONa混合溶液至pH=4 ③滴入15.2克FeSO4溶液，最终维持pH=6，充分反应后，静置④进行操作a,干燥得到的磷酸亚铁12.8克。

（1）仪器A的名称是　　　　　　 。

（2）实验中配制FeSO4溶液时，先要对蒸馏水进行的操作是 　　　　　 　　　　 。

（3）实验中不是将三种溶液直接混合的原因是　　　　　　 　　　　 ，反应时需不断搅拌，其目的是　　 　　　 　　 。

（4）步骤④进行的操作a是　　 　　 　　　　　　 　　 。

（5）检验磷酸亚铁粗产品中是否混有氢氧化铁杂质的方法是　　 　 　　　 　　 。

（6）本实验的产率是　　　　　　 。

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关于下列各装置图的叙述中，正确的是（　 ）

A．实验室用装置①制取氨气

B．装置②可用于制备氢氧化亚铁并观察其颜色

C．装置③中X若为四氯化碳，可用于吸收氨气，并防止倒吸

D．装置④是原电池，锌电极为负极，发生还原反应

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关于下列各装置图的叙述中，正确的是

①                ②             ③                ④

A．实验室用装置①制取氨气

B．装置②中X若为四氯化碳，可用于吸收氨气，并防止倒吸

C．装置③可用于制备氢氧化亚铁并观察其颜色

D．装置④是原电池，锌电极为负极，发生还原反应

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（10分）二氧化锰是制造锌锰干电池的基本原料，普通锌锰干电池的电池反应式为：2MnO₂+Zn+2H₂O=2MnOOH+Zn(OH)₂。工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯度二氧化锰的流程如下（软锰矿中所有金属元素在酸性条件下均以阳离子形式存在）：

某软锰矿的主要成分为MnO₂，还含Si（16.27%）、Fe（5.86%）、Al（3.24%）、Zn（2.68%）和Cu（0.86%）等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH及部分硫化物的K_sp（均为25℃时）见下表，回答下列问题：

（1）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO₂还原为MnSO₄，酸浸时发生的主要离子方程式为：

________。

（2）滤渣A的主要成分为。

（3）加入MnS的目的是除去________杂质。

（4）碱性锌锰电池中，MnO₂参与的电极反应式为________ 。

（5）从废旧碱性锌锰电池中可回收利用的物质有________（写两种）。

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