Question

【題目】如圖所示裝置，可用來(lái)制取和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化的顏色變化。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)開始時(shí)應(yīng)先將活塞a________(填“打開”或“關(guān)閉”)。

(3)簡(jiǎn)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中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。

(5)下圖中________能較長(zhǎng)時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀。

Answer 1

【答案】（1）鐵屑；Fe+2H+=Fe2++H2↑；（2）打開；

（3）關(guān)閉活塞a，在氣體壓強(qiáng)的作用下，A中含有硫酸亞鐵溶液被壓人B中，硫酸亞鐵和氫氧化鈉溶液反應(yīng)；（4）4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；（5）①②③④；

【解析】

（1）A中應(yīng)預(yù)先盛放固態(tài)反應(yīng)物鐵屑，鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，離子反應(yīng)方程式為：Fe+2H+=Fe2++H2↑；

（2）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，應(yīng)先打開活塞，使生成的氫氣進(jìn)入整套實(shí)驗(yàn)裝置中而排出空氣，防止氫氧化亞鐵被氧化，故答案為：打開；

（3）A中反應(yīng)發(fā)生后，為保證硫酸亞鐵進(jìn)入B中和氫氧化鈉混合，要借助氫氣產(chǎn)生的壓強(qiáng)，所以需要關(guān)閉活塞a，在氣體壓強(qiáng)的作用下，A中含有硫酸亞鐵溶液被壓人B中，硫酸亞鐵和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為：Fe2++2OH﹣=Fe（OH）2↓，生成Fe（OH）2白色沉淀；

（4）氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，易被氧氣氧化生成紅褐色氫氧化鐵沉淀，所以實(shí)驗(yàn)完畢，打開b處活塞，放入一部分空氣，出現(xiàn)白色沉淀先轉(zhuǎn)化為灰綠色最后轉(zhuǎn)化為紅褐色，反應(yīng)方程式為：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；

（5）根據(jù)題中信息可知要較長(zhǎng)時(shí)間保存Fe（OH）2沉淀，必須在制取過程中盡可能減少和空氣接觸，對(duì)比四個(gè)選項(xiàng)明顯可以發(fā)現(xiàn)選項(xiàng)③、④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，根據(jù)（4）分析①也能減少與氧氣接觸，故答案為：①②③④；