Question

（14分）某校化学兴趣小组为探究FeSO₄和NaHCO₃的反应，按右图所示操作将NaHCO₃溶液滴加到FeSO₄溶液中（FeSO₄和NaHCO₃溶液均用经煮沸后冷却的蒸馏水配制，并在FeSO₄溶液中加入少量铁粉）。观察到试管中立即出现白色沉淀，同时有大量无色气体生成。

（1）产生的气体是____（填分子式）。

【查阅资料】FeCO₃为白色固体，不溶于水，在干燥空气中稳定，潮湿环境中需较长时间才能被氧化为Fe(OH)₃。

（2）关于白色沉淀的成分，小组同学提出如下假设，请补充完成假设3：

假设l：白色沉淀是Fe(OH)₂；

假设2：白色沉淀是FeCO₃；

假设3：白色沉淀是_____。

（3）若假设1成立，写出生成Fe(OH) ₂的化学方程式：_________。

经煮沸后冷却的蒸馏水配制FeSO₄和NaHCO₃溶液的目的是           。某同学认为白色沉淀不可能为Fe(OH)₂，你是否同意其观点？____ （填“同意”或“不同意”），理由是________。

（4）请设计一个实验方案验证假设2，写出实验步骤、预期现象和结论，实验所需仪器和药品自选。

Answer

（1）CO2 (2分)

（2）Fe(OH)2和FeCO3(1分)

（3）FeSO4+2NaHCO3=Fe(OH)2↓+Na2SO4+2CO2↑(2分) 除去水中溶解的氧气，防止生成的Fe(OH)2被迅速氧化(2分) 不同意(1分) 反应体系进行了无氧处理，并且 NaHCO3水解提供了碱性环境(3分)

（4）

实验步骤、预期现象和结沦(不要求写具体操作过程):

向生成白色沉淀的试管中通入空气，若白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变为红揭色，则假设2不成立，若白色沉淀短时间内不变色，则假设2成立(或其他合理答案，3分)

【解析】

试题分析：（1）FeSO4溶液水解显酸性，NaHCO3溶液水解显碱性，二者相互促进，使得H2CO3分解放出CO2气体；

（2）溶液中存在的微粒有CO32-，OH-等，因此白色沉淀可能是Fe(OH)2、FeCO3、或二者的混合物

（3）白色沉淀是Fe(OH)2，生成Fe(OH) 2的化学方程式FeSO4+2NaHCO3=Fe(OH)2↓+Na2SO4+2CO2↑。

因为Fe2+易被氧化，经煮沸后冷却的蒸馏水配制FeSO4和NaHCO3溶液的目的是除去水中溶解的氧气，防止生成的Fe(OH)2被迅速氧化。

（4）白色沉淀是FeCO3；根据【查阅资料】提供的资料，只要向生成白色沉淀的试管中通入空气，若白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变为红揭色，则假设2不成立，若白色沉淀短时间内不变色，则假设2成立。

考点：考查了盐类的水解和实验设计等相关知识。