Question

【题目】某兴趣小组制备氢氧化亚铁沉淀。

实验1		实验现象
		液面上方产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，振荡，试管壁上有红褐色沉淀生成。

（1）实验1中产生白色沉淀的离子方程式是________________。

（2）为了探究沉淀变灰绿色的原因，该小组同学展开如下探究：

① 甲同学推测灰绿色物质为Fe(OH)2和Fe(OH)3混合物。查阅资料后根据调色原理认为白色和红褐色的调和色不可能是灰绿色，并设计实验证实灰绿色物质中不含有 Fe(OH)3，方案是__________。

② 乙同学查阅文献：Fe(OH)2在大量SO42存在的情况下形成Fe6(SO4)2(OH)4O3(一种氧基碱式复盐)。并设计对比实验证实该假设：向试管中加入_____________，再往试管中加入____________，振荡，现象与实验1相同，结论是该假设不成立。

③ 乙同学继续查阅文献：Fe(OH)2沉淀具有较强的吸附性能，灰绿色可能是由Fe(OH)2表面吸附Fe2+引起。推测所用的硫酸亚铁溶液的浓度应越小越好；氢氧化钠溶液浓度应越大越好。设计了如下实验方案：

	试管中10 mL NaOH溶液	滴加 FeSO4溶液	实验现象
实验2	6 mol/L NaOH溶液	0.2mol/L FeSO4溶液	产生悬浮于液面的白色沉淀（带有少量灰绿色） ，沉淀下沉后，大部分灰绿色变为白色沉淀
实验3	6 mol/L NaOH溶液	0.1mol/L FeSO4溶液	产生悬浮于液面的白色沉淀（带有极少量灰绿色） ，沉淀下沉后，底部都为白色沉淀

该实验得出的结论是_______________，能说明灰绿色是由Fe(OH)2表面吸附Fe2+引起的证据是____________。丙同学认为该实验方案不足以证明灰绿色是由Fe(OH)2表面吸附Fe2+引起的，还需补充的实验是________________，证明该假设成立。

（3）丙同学探究温度对氢氧化亚铁制备实验的影响：取少量灰绿色沉淀，在水浴中加热，颜色由灰绿变白，且有絮状白色沉淀下沉，原因为_____________。

（4）根据以上实验探究，若尽可能制得白色Fe(OH)2沉淀，需要控制的实验条件____________。

Answer 1

【答案】 Fe2++2OH—=Fe(OH)2↓ 取一定量的灰绿色沉淀，加入盐酸溶解，再加入KSCN溶液，若溶液不变红色，则证明灰绿色物质中不含有Fe(OH)3。 2mL 0.1mol/LFeCl2溶液 3滴0.1mol/L NaOH溶液 在氢氧化钠溶液浓度一定的条件下，硫酸亚铁溶液的浓度越小，产生白色沉淀的现象越明显。 实验2中沉淀下沉后，大部分灰绿色变为白色沉淀（或实验3中沉淀下沉后，底部都为白色沉淀） 向实验2（或实验3）的白色沉淀中继续加入过量的硫酸亚铁溶液，白色沉淀变成灰绿色。 Fe2+在加热时易发生水解，生成Fe(OH)2，因此颜色变白，同时沉淀的量增加，导致出现片状白色沉淀。 隔绝氧气、硫酸亚铁少量（或氢氧化钠过量）、硫酸亚铁浓度小（或氢氧化钠浓度大）、将氢氧化钠溶液逐滴加入到硫酸亚铁溶液中、微热等 。

【解析】（1）实验1中产生的白色沉淀是氢氧化亚铁，反应的离子方程式是Fe2++2OH—=Fe(OH)2↓。（2）①要验证不存在氢氧化铁，只需要转化为铁盐，利用KSCN溶液检验即可，因此实验方案是：取一定量的灰绿色沉淀，加入盐酸溶解，再加入KSCN溶液，若溶液不变红色，则证明灰绿色物质中不含有Fe(OH)3。 ②要验证该假设不成立，只需要向亚铁盐中加入少量的氢氧化钠溶液观察沉淀颜色即可，因此向试管中加入2mL 0.1mol/LFeCl2溶液，再往试管中加入3滴0.1mol/L NaOH溶液，振荡，现象与实验1相同，证明该假设不成立。③根据实验现象可知在氢氧化钠溶液浓度一定的条件下，硫酸亚铁溶液的浓度越小，产生白色沉淀的现象越明显。实验2中沉淀下沉后，大部分灰绿色变为白色沉淀（或实验3中沉淀下沉后，底部都为白色沉淀），这说明灰绿色是由Fe(OH)2表面吸附Fe2+引起的；要证明假设正确，应该向沉淀中继续加入亚铁盐，即需要补充的实验是 向实验2（或实验3）的白色沉淀中继续加入过量的硫酸亚铁溶液，白色沉淀变成灰绿色，这说明假设完全正确。（3）由于Fe2+在加热时易发生水解，生成Fe(OH)2，因此颜色变白，同时沉淀的量增加，导致出现片状白色沉淀。（4）根据以上实验探究，若尽可能制得白色Fe(OH)2沉淀，需要控制的实验条件是：隔绝氧气、硫酸亚铁少量（或氢氧化钠过量）、硫酸亚铁浓度小（或氢氧化钠浓度大）、将氢氧化钠溶液逐滴加入到硫酸亚铁溶液中、微热等。