Question

圖所示裝置可用來(lái)制取和觀察Fe（OH）₂在空氣中被氧化時(shí)的顏色變化。實(shí)驗(yàn)時(shí)必須使用鐵屑和6 mol?L^-1的硫酸，其他試劑任選。填寫(xiě)下列空白：

               

(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，Ａ中應(yīng)預(yù)先加入的試劑是_________，Ａ中反應(yīng)的離子方程式是____________________________________。

(2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)應(yīng)先將活塞E_________（填“打開(kāi)”“關(guān)閉”或“無(wú)關(guān)系”），Ｃ中收集到氣體的主要成分是___________________________。

(3)簡(jiǎn)述生成Fe（OH）₂的操作過(guò)程____________________________________。

(4)拔去裝置Ｂ中的橡皮塞，使空氣進(jìn)入，寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________。

Answer 1

 (1)鐵屑  Fe+2H⁺====Fe²⁺+H₂↑

(2)打開(kāi)  H₂

(3)關(guān)閉活塞Ｅ及分液漏斗上的活塞加入適量硫酸，硫酸與鐵屑接觸后產(chǎn)生氣體。待收集到足量氣體后關(guān)閉活塞E，此時(shí)A中液面逐漸沿導(dǎo)管上升并進(jìn)入B中，產(chǎn)生Fe（OH）₂沉淀

(4)4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O====4Fe（OH）₃

講評(píng)：本題著重實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)的綜合考查。在解析過(guò)程中，可運(yùn)用“化整為零”的分解析題法，依據(jù)原理分解成三個(gè)關(guān)聯(lián)的小實(shí)驗(yàn)：①FeSO₄溶液的制��；②Fe（OH）₂的制取；③Fe（OH）₂的氧化。表示為：

由此確定答案。

解析：本題的制取原理是：A中鐵屑與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生H₂與FeSO₄，H₂只能從蒸餾燒瓶的支管再經(jīng)活塞E處導(dǎo)出（因?yàn)榱硪粚?dǎo)管的末端在A中已形成液封，氣體無(wú)法導(dǎo)出），經(jīng)B后用排水法收集。H₂經(jīng)過(guò)B時(shí)可將溶于NaOH溶液中的空氣趕出，同時(shí)燒瓶A中也充滿(mǎn)了H₂，阻礙了FeSO₄與空氣接觸。一段時(shí)間后，關(guān)閉活塞E，A中H₂無(wú)法繼續(xù)逸出，因而壓強(qiáng)逐漸增大，將A中的溶液逐漸壓入B中，這樣FeSO₄與NaOH反應(yīng)生成了Fe（OH）₂，在A裝置中與空氣隔絕，因而易于觀察生成的Fe（OH）₂的顏色，拔去了B的橡皮塞，空氣進(jìn)入，F(xiàn)e（OH）₂被氧化為Fe（OH）₃。