Question

【題目】某實驗小組在實驗室利用氨氣和新制備的硫酸亞鐵溶液反應(yīng)制備氫氧化亞鐵。

（一）制備硫酸亞鐵溶液

（1）步驟①，加入稀硫酸的目的是_______。

（2）步驟②，加入還原鐵粉后觀察到的現(xiàn)象是_______。

（二）制備氫氧化亞鐵

（3）選擇上圖中的裝置制備氫氧化亞鐵，連接順序為_______（按氣流方向，用裝置字母表示）。反應(yīng)結(jié)束后繼續(xù)通一段時間的N2，目的是_______。

（4）裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_______。裝置C的作用是_______。

（三）探究思考

反應(yīng)后將裝置B中固體過濾時白色沉淀會逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色。在查閱不同資料后，有同學(xué)認(rèn)為灰綠色物質(zhì)是Fe(OH)2被空氣中的氧氣氧化后生成的Fe3(OH)8。

（5）Fe3(OH)8中n(Fe2+):n(Fe3+) =_______，用氧化物的形式表示可寫成_______。

（6）設(shè)計實驗證明灰綠色物質(zhì)中含F(xiàn)e3(OH)8：_______。

Answer 1

【答案】 抑制Fe2+的水解 鐵粉逐漸溶解，有無色氣體生成，溶液由黃色逐漸變?yōu)闇\綠色 A C B D 防止拆除裝置時殘留的氨氣逸出污染空氣 Fe2+ + 2NH3 + 2H2O= Fe(OH)2 + 2NH4+ 安全瓶，防倒吸 1:2 FeO ·Fe2O3 ·4H2O 取少量灰綠色物質(zhì)于試管中，加入稀鹽酸（或稀硫酸）溶解，將溶液分成兩份，一份滴入幾滴KSCN溶液，變?yōu)檠�紅色；另一份加入適量K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍(lán)色沉淀，則灰綠色物質(zhì)中含F(xiàn)e3(OH)8

【解析】該實驗的目的是利用氨氣和新制備的硫酸亞鐵溶液反應(yīng)制備氫氧化亞鐵。（一）制備硫酸亞鐵溶液，向硫酸鐵晶體中加入去氧蒸餾水和稀硫酸，再加入過量的還原鐵粉，將Fe3+還原成Fe2+，得到硫酸亞鐵溶液。（1）步驟①，加入稀硫酸的目的是，目的是抑制Fe3+的水解；（2）步驟②，加入還原鐵粉后，鐵粉和酸反應(yīng)和Fe3+反應(yīng)，觀察到的現(xiàn)象是鐵粉逐漸溶解，有無色氣體生成，溶液由黃色逐漸變?yōu)闇\綠色；（二）制備氫氧化亞鐵，原理是將氨氣通入硫酸亞鐵溶液中，此過程的關(guān)鍵是隔絕空氣。（3）制備氫氧化亞鐵的裝置中，A裝置的作用是將濃氨水滴到生石灰上，使生石灰和水反應(yīng)放出熱量，放出氨氣，氮氣的作用是將裝置中的空氣全部排出，B裝置的作用是氨氣和硫酸亞鐵溶液反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化亞鐵，C裝置的作用是作為安全瓶防止倒吸，D裝置的作用是吸收尾氣。故裝置連接順序為A C B D；反應(yīng)結(jié)束后繼續(xù)通一段時間的N2，目的是將裝置中殘留的氨氣全部被吸收，防止拆除裝置時殘留的氨氣逸出污染空氣；（4）裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是：Fe2+ + 2NH3 + 2H2O= Fe(OH)2 + 2NH4+，裝置C在A和B之間，故C的作用是：安全瓶，防倒吸；（5）Fe3(OH)8中，3個Fe帶8個正電荷，故n(Fe2+):n(Fe3+) =1：2，用氧化物的形式表示可寫成FeO ·Fe2O3 ·4H2O；（6）要設(shè)計實驗證明灰綠色物質(zhì)中含F(xiàn)e3(OH)8，即要證明此物質(zhì)中既有Fe2+又有Fe3+，F(xiàn)e2+用K3[Fe(CN)6]溶液檢驗，F(xiàn)e3+用KSCN溶液檢驗，故試驗方法為：取少量灰綠色物質(zhì)于試管中，加入稀鹽酸（或稀硫酸）溶解，將溶液分成兩份，一份滴入幾滴KSCN溶液，變?yōu)檠�紅色；另一份加入適量K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍(lán)色沉淀，則灰綠色物質(zhì)中含F(xiàn)e3(OH)8。