Question

【題目】如圖所示，此裝置可用來制取和觀察Fe(OH)2在空氣中被被氧化的顏色變化。實(shí)驗(yàn)時(shí)必須使用鐵屑和6molL-1的硫酸，其他試劑任選。填寫下列空白：

（1）B中盛有一定量的NaOH溶液，A中應(yīng)預(yù)先加入的藥品是__。A中反應(yīng)的離子方程式是__。

（2）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)先將活塞a__(填“打開”或“關(guān)閉”)。

（3）簡述生成Fe(OH)2的操作過程：__。

（4）實(shí)驗(yàn)完畢，打開b處活塞，放入一部分空氣，此時(shí)B瓶中發(fā)生的反應(yīng)為__。

（5）下列各圖示中，___能較長時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀。(填序號)

Answer 1

【答案】鐵屑 Fe+2H+=Fe2++H2↑ 打開 關(guān)閉活塞a，使FeSO4溶液壓入B瓶中進(jìn)行反應(yīng) 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ①②③⑤

【解析】

制取氫氧化亞鐵使用的試劑是硫酸亞鐵和氫氧化鈉溶液，但是一定要注意隔絕氧氣的氧化，A是產(chǎn)生硫酸亞鐵的裝置，保證其進(jìn)入B中，要借助氫氣產(chǎn)生的壓強(qiáng)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)試劑以及原理來回答分析即可。

（1）B中盛一定量的NaOH溶液，則A中必須提供亞鐵離子，所以應(yīng)預(yù)先加入的試劑是鐵粉，A中反應(yīng)的離子方程式是Fe+2H+=Fe2++H2↑，故答案為：鐵屑；Fe+2H+=Fe2++H2↑；

（2）為防止生成的氫氧化亞鐵被氧化，則需要利用稀硫酸和鐵反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣排盡裝置中的空氣，如果不打開活塞E，會造成安全事故，所以要打開活塞a，使生成的氣體進(jìn)入裝置B，一方面能除去A和B裝置中的空氣，另一方面能防止安全事故的發(fā)生，故答案為：打開；

（3）鐵和硫酸反應(yīng)有氫氣生成，關(guān)閉活塞a，導(dǎo)致A裝置中氫氣增大使FeSO4溶液被壓入B瓶中進(jìn)行反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，故答案為：關(guān)閉活塞a，使FeSO4溶液壓入B瓶中進(jìn)行反應(yīng)；

（4）氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，容易被空氣中的氧氣氧化生成紅褐色的氫氧化鐵，反應(yīng)方程式為：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案為：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；

（5）對比5個實(shí)驗(yàn)明顯可以發(fā)現(xiàn)選項(xiàng)③、⑤加入有機(jī)物作隔離層和空氣接觸少，②中Fe和稀硫酸生成氫氣能排出裝置中的氧氣，所以也能減少與氧氣接觸，①中盛有氫氧化鈉溶液的滴管伸入放有還原性鐵粉的硫酸亞鐵溶液中，可以避免試管中部分氧氣對氫氧化亞鐵的氧化，則能減少與氧氣接觸；只有④生成的氫氧化亞鐵能夠與空氣中氧氣發(fā)生反應(yīng)：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，導(dǎo)致不能長時(shí)間觀察到氫氧化亞鐵，故答案為：①②③⑤。