Question

16．如图所示装置，可用来制取和观察Fe（OH）₂在空气中被氧化的须色变化．实验时必须使用铁屑和6mol/L的硫酸，其他试剂任选．
填写下列空白：
（1）B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是铁屑，A中反应的离子方程式是Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑
（2）实验开始时应先将活塞a打开（填“打开”或“关闭”）
（3）简述生成Fe（OH）₂的操作过程：关闭活塞a，在气体压强的作用下，A中含有硫酸亚铁溶液被压人B中，硫酸亚铁和氢氧化钠溶液反应．
（4）实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B中发生反应的化学式4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．

Answer 1

分析 （1）A中应预先盛放固态反应物，铁和稀硫酸发生氧化还原反应生成硫酸亚铁和氢气；
（2）实验开始时，应先打开活塞，使生成的氢气充满整套实验装置中而排出空气，防止氢氧化亚铁被氧化；
（3）关闭活塞时，在气体压强的作用下，A中溶液进入B装置中，A中溶液含有硫酸亚铁，可能含有硫酸，硫酸和硫酸亚铁都和氢氧化钠溶液反应，硫酸亚铁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁；
（4）氢氧化亚铁不稳定，易被氧气氧化生成红褐色氢氧化铁沉淀．

解答 解：（1）A中应预先盛放固态反应物铁屑，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，离子反应方程式为：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，
故答案为：铁屑；Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；
（2）实验开始时，应先打开活塞，使生成的氢气进入整套实验装置中而排出空气，防止氢氧化亚铁被氧化，
故答案为：打开；
（3）A中反应发生后，为保证硫酸亚铁进入B中和氢氧化钠混合，要借助氢气产生的压强，所以需要关闭活塞a，在气体压强的作用下，A中含有硫酸亚铁溶液被压人B中，硫酸亚铁和氢氧化钠溶液反应，发生的离子反应方程式为：Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓，生成Fe（OH）₂白色沉淀，
故答案为：关闭活塞a，在气体压强的作用下，A中含有硫酸亚铁溶液被压人B中，硫酸亚铁和氢氧化钠溶液反应；
（4）氢氧化亚铁不稳定，易被氧气氧化生成红褐色氢氧化铁沉淀，所以实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，出现白色沉淀先转化为灰绿色最后转化为红褐色，反应方程式为：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，
故答案为：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．

点评 本题考查了氢氧化亚铁的制取，题目难度中等，氢氧化亚铁易被氧气氧化，所以制取氢氧化亚铁时注意必须在无氧气条件下进行反应，这是高中化学中较重要的一个实验，是学习重点．注意正确书写反应方程式4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．