Question

【題目】某化學興趣小組擬用如下圖裝置(2個三頸燒瓶及其他儀器)制備氫氧化亞鐵并觀察其顏色。提供化學藥品：鐵屑、稀硫酸、氫氧化鈉溶液。

（1）稀硫酸應放在_____________中(填寫儀器名稱)。

（2）本實驗通過控制A、B、C三個開關，可將儀器中的空氣排盡，具體操作為：關閉開關_______，打開開關________，打開分液漏斗活塞；待反應一段時間排盡空氣后，再關閉開關_______，打開開關_______，就可觀察到氫氧化亞鐵的顏色。試分析實驗開始時需排盡裝置中空氣的理由_______________________________（用化學反應方程式作答）。

探究思考 ：

反應后將裝置B中固體過濾時白色沉淀會逐漸轉變為灰綠色。在查閱不同資料后，有同學認為灰綠色物質是Fe(OH)2被空氣中的氧氣氧化后生成的Fe3(OH)8。

（3）Fe3(OH)8中n(Fe2+):n(Fe3+) =_______，用氧化物的形式表示可寫成_______。

Answer 1

【答案】分液漏斗 A BC B A 4Fe(OH)2+O2+2H2O= 4Fe(OH)3 1:2 FeO ·Fe2O3 ·4H2O

【解析】

用圖裝置制備氫氧化亞鐵并觀察其顏色。提供化學藥品：鐵粉、稀硫酸、氫氧化鈉溶液，結合裝置分析可知，開啟BC，關閉A，需要在三頸瓶2中加入鐵單質，分液漏斗中是稀硫酸，利用反應生成氫氣排凈裝置中的空氣，可以收集C處的氣體檢驗是否是純凈的氫氣，將儀器中的空氣排盡后，然后關閉B，開啟AC，利用生成的氫氣在裝置2中壓強增大，把硫酸亞鐵溶液壓入裝置3的氫氧化鈉溶液中，反應生成白色氫氧化亞鐵白色沉淀，可觀察到氫氧化亞鐵的顏色為白色沉淀。

（1）分液漏斗中為稀硫酸，和裝置2中的鐵反應生成硫酸亞鐵和氫氣；

（2）利用反應生成氫氣排凈裝置中的空氣，可以收集C處的氣體檢驗是否是純凈的氫氣，將儀器中的空氣排盡后，然后關閉B，開啟AC，利用生成的氫氣在裝置2中壓強增大，把硫酸亞鐵溶液壓入裝置3的氫氧化鈉溶液中，反應生成白色氫氧化亞鐵白色沉淀；

（3）Fe3(OH)8中三個Fe總化合價為+8價，則有兩個+3的Fe一個+2價Fe，據此寫出其氧化物形式。

（1）此實驗目的是制備氫氧化亞鐵，先用鐵和稀硫酸反應制備硫酸亞鐵，此反應在裝置2中進行，稀硫酸是溶液，應盛放在分液漏斗中，即應盛放在1處D的分液漏斗中，

故答案為：分液漏斗；

（2）實驗時，可關閉開關A，打開開關 BC，打開分液漏斗活塞；待反應一段時間排盡空氣后，再關閉開關B，打開開關A，可將生成的硫酸亞鐵溶液排到右側裝置中生成氫氧化亞鐵，防止發生，

故答案為：A；BC；B；A；；

（3）Fe3(OH)8中三個Fe總化合價為+8價，則有兩個+3的Fe一個+2價Fe則n(Fe2+):n(Fe3+) =1:2，用氧化物的形式表示可寫成FeO ·Fe2O3 ·4H2O，

故答案為：1:2；FeO ·Fe2O3 ·4H2O。