Question

【題目】用下面兩種方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀:

【方法一】用不含Fe3+的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應來制備。

實驗室用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時，一般需加入鐵粉和稀硫酸，加入鐵粉的目的是_____________。

【方法二】在如圖所示的裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑來制備。

（1）實驗開始時，止水夾e是______(填“打開”或“關閉”)的。

（2）如何檢驗裝置內空氣已經排盡?________________。

（3）排盡裝置內空氣后，為了制得白色Fe(OH)2沉淀，操作步驟是________。

（4）開啟活塞f放掉約2/3液體，此時裝置B中試劑瓶中發生的化學反應方程式為________。

（5）下列各圖示中________(填序號)能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀。

Answer 1

【答案】 為了防止FeSO4被氧化 打開 收集裝置B中試劑瓶上方導管口處的氫氣，驗純，若氫氣純凈，則裝置內空氣已經排盡 關閉止水夾e 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 ①②③

【解析】【方法一】實驗室用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時，由于硫酸亞鐵能夠水解，并容易被氧氣氧化，為了抑制水解和防止被氧化，一般需加入鐵粉和稀硫酸，其中加入鐵粉可以防止FeSO4被氧化，故答案為：為了防止FeSO4被氧化；

【方法二】(1)硫酸亞鐵容易被空氣中的氧氣氧化，因此需要用生成的氫氣排盡裝置中的空氣，則實驗開始時，止水夾e需打開，故答案為：打開；

(2)檢查B裝置的C出口處排出的氫氣純度，當排出的氫氣純凈時，說明裝置中空氣已經排凈，具體操作為：收集裝置B中試劑瓶上方導管口處的氫氣，驗純，若氫氣純凈，則裝置內空氣已經排盡，故答案為：收集裝置B中試劑瓶上方導管口處的氫氣，驗純，若氫氣純凈，則裝置內空氣已經排盡；

(3)排盡裝置內空氣后，為了制得白色Fe(OH)2沉淀，需要關閉止水夾e，隨著氫氣的生成，錐形瓶中氣體的壓強逐漸增大，將生成的硫酸亞鐵壓入氫氧化鈉容易中反應生成氫氧化亞鐵沉淀，故答案為：關閉止水夾e；

(4)開啟活塞f放掉約2/3液體，空氣能夠導管進入B裝置，將氫氧化亞鐵氧化生成氫氧化鐵，反應的化學反應方程式為4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3，故答案為：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3；

(5)根據題中信息可知要較長時間保存Fe(OH)2沉淀，必須在制取過程中盡可能減少和空氣接觸，對比3個實驗，明顯可以發現：①中盛有氫氧化鈉溶液的滴管伸入放有還原性鐵粉的硫酸亞鐵溶液中，可以避免試管中部分氧氣對氫氧化亞鐵的氧化，則能減少與氧氣接觸；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；③中加入有機物作隔離層和空氣接觸少，因此3個裝置都能長時間觀察到氫氧化亞鐵，故答案為：①②③。