Question

【題目】如圖所示裝置，可用來制取和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化的顏色變化。實驗時必須使用鐵屑和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中應預先加入的是________，A中反應的離子方程式是________。

（2）實驗開始時應先將活塞a打開，其目的是____________________。

（3）簡述生成Fe(OH)2的操作過程：_______________________

（4）實驗完畢，打開b處活塞，放入一部分空氣，此時B中發生反應的化學方程式為____。

（5）圖中________(填“能”或“不能”)較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀。

Answer 1

【答案】鐵屑 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 排出裝置中的空氣 首先打開a，讓分液漏斗中酸液流下，使A中產生的H2通入B中，一段時間后關閉a，燒瓶中壓強增大，A中液體沿導管流入B中，產生少量白色沉淀 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 能

【解析】

為了能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀，應該先用氫氣排出裝置中氧氣，即先打開d，然后關閉d，利用生成氫氣產生的壓強將硫酸亞鐵溶液壓入B中生成氫氧化亞鐵，據此解答。

（1）A中應預先盛放固態反應物鐵屑，鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，離子反應方程式為Fe+2H+＝Fe2++H2↑；

（2）實驗開始時，應先打開活塞a，使生成的氫氣進入整套實驗裝置中而排出空氣，防止氫氧化亞鐵被氧化；

（3）A中反應發生后，為保證硫酸亞鐵進入B中和氫氧化鈉混合，要借助氫氣產生的壓強，因此實驗操作為首先打開a，讓分液漏斗中酸液流下，使A中產生的H2通入B中，一段時間后關閉a，燒瓶中壓強增大，A中液體沿導管流入B中，產生少量白色沉淀；

（4）氫氧化亞鐵不穩定，易被氧氣氧化生成紅褐色氫氧化鐵沉淀，所以實驗完畢，打開b處活塞，放入一部分空氣，白色沉淀先轉化為灰綠色最后轉化為紅褐色，反應的方程式為4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3；

（5）根據以上分析可知圖中能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀。