Question

14．兩同學為制得純凈的Fe（OH）₂，根據如圖所示的裝置，回答問題．A管中是Fe+H₂SO₄，B管中是NaOH溶液
（1）同學甲：先夾緊止水夾a，使A管開始反應，在B管中觀察到的現象是有白色沉淀生成，迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色．
（2）同學乙：打開a，使A管中反應一段時間后再夾緊止水夾a，實驗中在B管中觀察到的現象是有白色沉淀生成，
（3）同學乙打開a的目的使A管中產生的氣體通入B管中趕走空氣．
（4）乙（填甲或乙）同學可成功．

Answer 1

分析 （1）Fe和稀硫酸反應生成氫氣和硫酸亞鐵，生成的氫氣導通過導管進入B裝置，NaOH和硫酸亞鐵反應生成Fe（OH）₂，Fe（OH）₂不穩(wěn)定，易被空氣氧化生成 Fe（OH）₃，據此判斷反應現象
（2）生成的氫氣將試管B中的空氣排出，夾緊止水夾a后硫酸亞鐵被壓入試管B中發(fā)生反應Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓，防止氫氧化亞鐵了被氧化；
（3）根據防止氫氧化亞鐵被氧化需要排凈試管B中空氣分析；
（4）根據以上分析進行判斷誰能夠獲得純凈的Fe（OH）₂．

解答 解：（1）A中反應為Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，氫氣的生成導致A中壓強增大，溶液從導管進入試管B，發(fā)生的反應為：FeSO₄+2NaOH=Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄，Fe（OH）₂不穩(wěn)定，易被空氣氧化生成 Fe（OH）₃，所以看到的現象是：有白色沉淀生成，迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色，反應方程式為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，
故答案為：有白色沉淀生成，迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色；
（2）先打開止水夾a，使A管中物質反應一段時間后，再夾緊止水夾，A中生成的氫氣將空氣排出，生成的硫酸亞鐵和氫氧化鈉混合時氫氧化亞鐵不被氧化，即 Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓，所以看到的現象是：有白色沉淀生成（且不變色），
故答案為：有白色沉淀生成；
（3）通過以上分析知，乙同學的實驗：先打開止水夾a，使A管中物質反應一段時間后，再夾緊止水夾，這樣A中生成的氫氣將空氣排出，可制取純凈的Fe（OH）₂，
故答案為：使A管中產生的氣體通入B管中趕走空氣；
（4）根據分析可知，甲同學制取的氫氧化亞鐵會被氧化，無法獲得純凈的Fe（OH）₂，而乙同學將裝置中空氣排凈，能夠獲得純凈的Fe（OH）₂，
故答案為：乙．

點評 本題考查了氫氧化亞鐵的制備，題目難度中等，明確制備氫氧化亞鐵的原理為解答關鍵，注意氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，易被空氣氧化生成氫氧化鐵而變質，為制取氫氧化亞鐵，需要將空氣隔絕，只要不存在氧氣就能制得較純凈的氫氧化亞鐵，試題提高了學生的分析、理解能力及化學實驗能力．