Question

【題目】在嚴(yán)格無(wú)氧的條件下，堿與亞鐵鹽溶液反應(yīng)生成白色膠狀的 Fe(OH)2，在有氧氣的情況下迅速 變?yōu)榛揖G色，逐漸形成紅褐色的氫氧化鐵，故在制備過(guò)程中需嚴(yán)格無(wú)氧。現(xiàn)提供制備方法如下：

方法一：用 FeSO4 溶液與用不含 O2 的蒸餾水配制的 NaOH 溶液反應(yīng)制備。

(1)配制 FeSO4 溶液時(shí)需加入鐵粉的原因是_____；除去蒸餾水中溶解的 O2常采用_____的方法。

(2)生成白色 Fe(OH)2 沉淀的操作是用長(zhǎng)滴管吸取不含 O2 的 NaOH 溶液，插入 FeSO4 溶液液面下，再擠出 NaOH 溶液。這樣操作的理由是_____。

方法二：

在如圖裝置中，用 NaOH 溶液、鐵屑、稀 H2SO4 等試劑制備。

(1)在試管Ⅰ里加入的試劑是_____；

(2)在試管Ⅱ里加入的試劑是_____；

(3)為了制得白色 Fe(OH)2 沉淀，在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑，打開(kāi)止水夾，塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟 是_____。

(4)這樣生成的 Fe(OH)2 沉淀能較長(zhǎng)時(shí)間保持白色，其理由是_________________________。

Answer 1

【答案】稀硫酸、鐵屑 煮沸 避免生成的Fe（OH） 2 沉淀接觸O 2 稀硫酸、鐵屑 NaOH溶液 檢驗(yàn)試管Ⅱ出口處排出的氫氣的純度，當(dāng)排出的H 2 純凈時(shí)，再夾緊止水夾 試管Ⅰ中反應(yīng)生成的H 2 充滿(mǎn)了試管Ⅰ和試管Ⅱ，且外界空氣不容易進(jìn)入

【解析】

本實(shí)驗(yàn)題用兩種方法來(lái)制備氫氧化亞鐵，方法一完全是采用課本中的實(shí)驗(yàn)，考查硫酸亞鐵溶液的配制中的要求，必須要注意防止水解和氧化；在制備氫氧化亞鐵必須要除去溶解在溶液中的氧氣及制備氫氧化亞鐵的操作要求；方法二是對(duì)課本實(shí)驗(yàn)的延伸，是一種改進(jìn)的制備方法，用氫氣作保護(hù)氣的方法來(lái)保證新制的氫氧化亞鐵不被馬上氧化。

方法一：

(1)配制FeSO4溶液時(shí)，需加入稀硫酸和鐵屑，抑制Fe2+的水解并防止Fe2+被空氣中的O2氧化為Fe3+，故答案為：稀H2SO4、鐵屑；

(2)煮沸蒸餾水可除去其中溶解的O2．故答案為：煮沸；

(3)Fe(OH)2很容易被空氣中的氧氣氧化，實(shí)驗(yàn)時(shí)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長(zhǎng)滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液，故答案為：避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2；

方法二：

(1)試管Ⅰ中提供還原性氣體氫氣和硫酸亞鐵溶液，可用硫酸和鐵屑反應(yīng)生生成，故答案為：稀H2SO4、鐵屑；

(2)試管Ⅱ中應(yīng)為NaOH溶液，與試管Ⅰ中生成的FeSO4溶液反應(yīng)生成Fe(OH)2沉淀，故答案為：NaOH溶液；

(3)打開(kāi)止水夾，Fe與H2SO4反應(yīng)生成H2充滿(mǎn)整個(gè)裝置，反應(yīng)一段時(shí)間后關(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(jìn)入右側(cè)試管與NaOH反應(yīng)生成白色沉淀Fe(OH)2，若過(guò)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．故答案為：檢驗(yàn)試管Ⅱ出口處排出的氫氣的純度，當(dāng)排出的H2純凈時(shí)，再夾緊止水夾；

(4)由于裝置中充滿(mǎn)H2，外界空氣不易進(jìn)入，所以沉淀的白色可維持較長(zhǎng)時(shí)間，故答案為：試管Ⅰ中反應(yīng)生成的H2充滿(mǎn)了試管Ⅰ和試管Ⅱ，且外界空氣不容易進(jìn)入。