Question

【題目】如圖1所示，此裝置可用來制取和觀察Fe（OH）2在空氣中被氧化時的顏色變化，實驗時必須使用鐵屑和6mol/L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中應預先加入試劑是 ． A中反應的離子方程式是 ．
（2）實驗開始時應先將活塞a（填“打開”、“關閉”）．
（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瓶中發生的反應為 ．
（5）下列圖2各圖示中能較長時間看到Fe（OH）2白色沉淀．

Answer 1

【答案】
（1）鐵屑；Fe+2H+=Fe2++H2↑
（2）打開
（3）關閉活塞a，在氣體壓強的作用下，A中含有硫酸亞鐵溶液被壓人B中，硫酸亞鐵和氫氧化鈉溶液反應
（4）4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3
（5）①②③④
【解析】（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，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，所以需要關閉活塞a，在氣體壓強的作用下，A中含有硫酸亞鐵溶液被壓人B中，硫酸亞鐵和氫氧化鈉溶液反應，發生的離子反應方程式為：Fe2++2OH﹣=Fe（OH）2↓，生成Fe（OH）2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，出現白色沉淀先轉化為灰綠色最后轉化為紅褐色，反應方程式為：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；
（5）隔離層和空氣接觸少均可較長時間看到Fe（OH）2白色沉淀，②中Fe和稀硫酸生成氫氣能排出裝置中的氧氣，所以也能減少與氧氣接觸，根據（4）分析①也能減少與氧氣接觸；
所以答案是：（1）鐵屑 Fe+2H+=Fe2++H2↑；
（2）打開；
（3）關閉活塞a，在氣體壓強的作用下，A中含有硫酸亞鐵被壓入B中，硫酸亞鐵和氫氧化鈉反應。
（4）4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；
（5）①②③④。