②设计以FeSO4溶液、氨水-NH4HCO3混合溶液为原料，制备FeCO3的实验方案： 。

[FeCO3沉淀需“洗涤完全”，Fe(OH)2开始沉淀的pH=6.5]。

20．（14分）CO2/ HCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。

（1）CO2催化加氢。在密闭容器中，向含有催化剂的KHCO3溶液（CO2与KOH溶液反应制得）中通入H2生成HCOO−，其离子方程式为 ；其他条件不变，HCO3−转化为HCOO−的转化率随温度的变化如题20图−1所示。反应温度在40℃~80℃范围内，HCO3−催化加氢的转化率迅速上升，其主要原因是 。

（2）HCOOH燃料电池。研究 HCOOH燃料电池性能的装置如题20图−2所示，两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。

①电池负极电极反应式为 ；放电过程中需补充的物质A为 （填化学式）。

②题20图−2所示的 HCOOH燃料电池放电的本质是通过 HCOOH与O2的反应，将化学能转化为电能，其反应的离子方程式为 。

（3）HCOOH催化释氢。在催化剂作用下， HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如题20图−3所示。

①HCOOD催化释氢反应除生成CO2外，还生成 （填化学式）。

②研究发现：其他条件不变时，以 HCOOK溶液代替 HCOOH催化释氢的效果更佳，其具体优点是 。

21．（12分【选做题】本题包括A、B两小题，请选定其中一小题，并在相应的答题区域内作答。若多做，则按A小题评分。

A．[物质结构与性质]

以铁、硫酸、柠檬酸、双氧水、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵[(NH4)3Fe(C6H5O7)2]。

（1）Fe基态核外电子排布式为 ；中与Fe2+配位的原子是 （填元素符号）。

（2）NH3分子中氮原子的轨道杂化类型是 ；C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为 。

（3）与NH4+互为等电子体的一种分子为 （填化学式）。

（4）柠檬酸的结构简式见题21A图。1 mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为 mol。

B．[实验化学]

羟基乙酸钠易溶于热水，微溶于冷水，不溶于醇、醚等有机溶剂。制备少量羟基乙酸钠的反应为

实验步骤如下：

步骤1：在题21B图所示装置的反应瓶中，加入40g氯乙酸、50mL水，搅拌。逐步加入40%NaOH溶液，在95℃继续搅拌反应2小时，反应过程中控制pH约为9。

步骤2：蒸出部分水至液面有薄膜，加少量热水，趁热过滤。滤液冷却至15℃，过滤得粗产品。

步骤3：粗产品溶解于适量热水中，加活性炭脱色，分离掉活性炭。

步骤4：将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中，冷却至15℃以下，结晶、过滤、干燥，得羟基乙酸钠。

（1）步骤1中，题21B图所示的装置中仪器A的名称是 ；逐步加入NaOH溶液的目的是 。

（2）步骤2中，蒸馏烧瓶中加入沸石或碎瓷片的目的是 。

（3）步骤3中，粗产品溶解于过量水会导致产率 （填“增大”或“减小”）；去除活性炭的操作名称是 。

（4）步骤4中，将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中的目的是 。