碳酸亚铁(白色固体,难溶于水)是种重要的工业原料,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各FeCO
3的最佳方案:
实验
| 试剂
| 现象
|
滴管
| 试管
|

| 0.8mol/LFeSO4溶液(pH=4.5)
| 1mol/LNa2CO3溶液(pH=11.9)
| 实验Ⅰ:立即产生灰绿色沉淀,后出现明显的红褐色
|
0.8mol/LFeSO4溶液(pH=4.5)
| 1mol/LNaHCO3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)
| 1mol/LNaHCO3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中产生HCO
3-和红褐色沉淀的离子方程式为___________
(2)实验Ⅱ中产生FeCO
3的离子方程式为___________
(3)为了探究实验Ⅲ中NH
4+所起的作用,甲同学设计了实验Ⅳ进行探究:
| 操作
| 现象
|
实验Ⅳ
| 向0.8mol/LFeSO4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2mL1mol/LNaHCO3溶液混合
| 与实验Ⅲ现象相同
|
实验Ⅳ中加入Na
2SO
4固体的目的是_____
对比实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,甲同学得出结论:NH
4+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2mL 1mol/L NaHCO
3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FeCO
3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。反应完成后通入N
2的作用是_______。为测定FeCO
3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FeCO
3纯度高于实验Ⅰ和实验Ⅱ。通过以上实验分析。制备FeCO
3实验成功的关键因素是__________.