Question

白色的Fe（OH）₂沉淀在空氣中極易被氧化．利用如圖裝置可以制得白色的Fe（OH）₂沉淀，并能在較長時間內(nèi)保持白色．實驗中可選用的試劑有：NaOH溶液、鐵屑、稀H₂SO₄．
（1）Fe（OH）₂在空氣中被氧化的化學(xué)方程式是

 

，實驗現(xiàn)象是

 

．
（2）在試管Ⅰ里加入的試劑是

 

；在試管Ⅱ里加入的試劑是

 

．
（3）在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑后的實驗操作依次是

 

（選填序號）．
①檢驗A口排出氣體的純度
②夾緊止水夾
③打開止水夾
（4）這樣生成的Fe（OH）₂沉淀能較長時間保持白色，其理由是

 

．

Answer 1

考點：制取氫氧化鐵、氫氧化亞鐵

專題：實驗題

分析：（1）氫氧化亞鐵在空氣與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化鐵，據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；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；
（2）根據(jù)鐵屑與稀H₂SO₄反應(yīng)生成硫酸亞鐵溶液，硫酸亞鐵溶液再與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化亞鐵沉淀，進行分析解答；
（3）用氫氣作保護氣的方法來保證新制的氫氧化亞鐵不被氧化，先打開止水夾，反應(yīng)一段時間后檢驗A口排出氣體的純度，氫氣純時，說明空氣排盡，關(guān)閉止水夾，據(jù)此分析解答；
（4）Fe（OH）₂遇到氧氣會被氧氣氧化成Fe（OH）₃，所以在制取氫氧化亞鐵時，要隔絕氧氣，試管Ⅰ中反應(yīng)生成的氫氣，充滿了試管Ⅰ和試管Ⅱ，且外界空氣不容易進入，所以不容易被氧化．

解答：解：（1）氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，在空氣中容易被氧化成氫氧化鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，現(xiàn)象是白色沉淀變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色，
故答案為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；有白色沉淀生成，沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色；
（2）鐵屑與稀H₂SO₄反應(yīng)生成硫酸亞鐵溶液，硫酸亞鐵溶液再與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化亞鐵沉淀，故在試管Ⅰ里加入的試劑是鐵屑與稀H₂SO₄，在試管Ⅱ里加入的試劑是氫氧化鈉溶液，
故答案為：鐵屑和稀硫酸；氫氧化鈉溶液；
（3）打開止水夾，F(xiàn)e與H₂SO₄反應(yīng)生成H₂充滿整個裝置，反應(yīng)一段時間后檢驗A口排出氣體的純度，氫氣純時，說明空氣排盡，關(guān)閉止水夾，左側(cè)試管內(nèi)氣壓升高，反應(yīng)生成的Fe²⁺沿導(dǎo)管進入右側(cè)試管與NaOH反應(yīng)生成白色沉淀Fe（OH）₂．若過早關(guān)閉止水夾，使左側(cè)試管中的硫酸壓入右側(cè)試管中，將NaOH中和，則得不到Fe（OH）₂溶液，所以在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑后的實驗操作依次是③①②，
故答案為：③①②；
（4）這樣生成的Fe（OH）₂沉淀能較長時間保持白色，原因是試管Ⅰ中反應(yīng)生成的氫氣，充滿了試管Ⅰ和試管Ⅱ，且外界空氣不容易進入，所以不容易被氧化，
故答案為：試管Ⅰ中反應(yīng)生成的氫氣，充滿了整個實驗裝置，外界空氣不易進入．

點評：本題考查物質(zhì)的制備，透徹理解教材上的實驗原理，掌握方案設(shè)計的基本思路和方法是解答的關(guān)鍵，注意Fe（OH）₂很容易被空氣中的氧氣氧化，這是Fe（OH）₂的重要性質(zhì)，題目難度中等．