Question

某研究性学习小组在研究由Fe²⁺制备Fe(OH)₂的过程中，设计了如下实验方案：

         图11-5                                             图11-6

方法一：按照图11-5进行实验，容器A中的反应开始时，弹簧夹C处于打开状态，一段时间后，关闭弹簧夹C，容器A中的反应仍在进行。最终在___________容器中观察到白色沉淀，该实验中涉及到的化学方程式有__________________________。

方法二：按图11-6进行实验，最终在两极间的溶液中首先观察到白色沉淀。请从所提供的试剂或电极材料中选择正确的序号填在横线上：

①纯水  ②NaCl溶液  ③NaOH溶液  ④四氯化碳  ⑤CuCl₂溶液  ⑥乙醇  ⑦Fe棒  ⑧植物油  ⑨碳棒

a为___________，b为___________，C为___________，d为___________。(填序号)

【探究思考】实验表明上述实验中出现白色的沉淀会逐渐转变为灰绿色或绿色，那么如何解释出现灰绿色或绿色的现象呢?

(1)甲同学查阅资料后，得到Fe(OH)₂如下信息：

资料名称	物理性质描述	化学性质描述
《化学辞典》，顾翼东编，1989年版P637	白色无定形粉末或白色至淡绿色六方晶体	与空气接触时易被氧化，将细粉喷于空气中，则立即燃烧出火花
《大学普通化学》(下册)傅鹰著P637	白色沉淀	此沉淀易被氧化成微绿色Fe3(OH)8
《普通化学教程》(下册)P788	白色	能强烈吸收O2，迅速变成棕色Fe(OH)3。这时作为氧化的中间产物为土绿色，其中含有Fe2+、Fe3+

阅读该资料后，你对上述实验中出现灰绿色或绿色的现象的解释是______________________；

资料中提及的微绿色Fe₃(OH)₈，用氧化物的形式表示可写成___________。

(2)乙同学依据配色原理：白色和棕色不可能调配成绿色或灰绿色的常识，认为绿色可能是形成Fe(OH)₂·nH₂O所致。用热水浴的方式加热“方法一”中生成的绿色沉淀，观察到沉淀有由绿变白的趋势。加热时，“方法一”中弹簧夹C应处于__________(填“打开”或“关闭”)状态，容器A中的反应需处于___________(填“停止”或“发生”)状态。

写出该实验中支持乙同学观点的化学方程式：______________________。

(3)欢迎你参加该研究小组的讨论，请提出一种在研究由Fe²⁺制备Fe(OH)₂的过程中，有助于对沉淀由“白”变“绿”的现象进行合理解释的实验设计新思路。

Answer 1

【实验方案】

方法一：B

Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑、FeSO₄+2NaOH=Fe(OH)₂+Na₂SO₄

H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O

方法二：⑦  ⑨或⑦  ⑧  ②

【探究思考】

(1)由于Fe(OH)₂部分被氧化，混入少量的Fe(OH)₃    FeO·Fe₂O₃·4H₂O。

(2)打开  发生     Fe(OH)₂·nH₂O=Fe(OH)₂+nH₂O。

(3)向Fe²⁺和Fe³⁺的混合液中加入NaOH溶液后，观察生成的沉淀的颜色是否为灰绿色(或者可以将Fe(OH)₃和Fe(OH)₂混合后观察其颜色)(合理答案均可)