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    精英家教网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：
    【实验设计】
    方法一：按照图1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2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中的反应须处于
     
    （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
     
    ．
    分析：【实验设计】
    方法一：打开C时，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，生成的氢气将空气排出，关闭C时，生成的氢气将硫酸亚铁排入B中，硫酸亚铁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀；
    方法二用电解法制取氢氧化亚铁时，阳极上铁失电子生成亚铁离子，阴极上氢离子放电，阴极附近生成氢氧根离子，亚铁离子和氢氧根离子生成氢氧化亚铁；
    【探究思考】
    （1）固体中含有白色和棕色的沉淀；书写顺序是氧化亚铁、氧化铁、水；
    根据资料中关于Fe（OH）2与Fe（OH）3的颜色信息，可判断实验中出现的灰绿色或绿色现象既非Fe（OH）2也非Fe（OH）3，而应该是二者混合的结果；根据铁元素的化合价，由物质Fe3（OH）8中铁元素化合价总和应为+8，可推断该物质的分子中含+2价Fe2+一个、+3价Fe3+二个，把铁、氢元素与氧元素结合成氧化物，而改写其化学式；
    （2）根据压强对反应容器的影响及氢氧化亚铁的性质来分析．
    解答：解：【实验设计】
    方法一：关闭活塞C，A瓶内铁粉与稀硫酸反应放出的氢气不能排出而使瓶内气体增加，压强逐渐增大，把反应生成的硫酸亚铁溶液压入B瓶内，氢氧化钠与硫酸亚铁发生反应而生成氢氧化亚铁的沉淀，因此，在B瓶内观察到沉淀产生，涉及的反应有：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、FeSO4+2NaOH=Fe（OH）2↓+Na2SO4、H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O，
    故答案为：B；Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、FeSO4+2NaOH=Fe（OH）2↓+Na2SO4、H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O；  
    方法二：按图2进行实验，最终在两极间的溶液中首先观察到白色沉淀，则阳极上铁放电生成亚铁离子，所以铁作阳极，金属或导电的非金属作阴极，可以选用铁或石墨；
    阴极上氢离子放电同时有氢氧根离子生成，所以可以选用氢氧化钠溶液或氯化钠溶液，为防止亚铁离子被氧化，则C的密度小于水的密度，所以C可以选用植物油，
    故答案为：⑦；⑨或⑦；⑧；②或③；
    【探究思考】
    （1）由资料信息可知，氢氧化亚铁为白色而氢氧化铁为棕色，二者的混合物呈现出绿色，因此实验中出现灰绿色或绿色的现象应是生成的Fe（OH）2部分被氧化而混入少量的Fe（OH）3的缘故；资料中提及的微绿色Fe3（OH）8，可理解为Fe（OH）2与Fe（OH）3的结合起的一种物质，其中既有+2价铁也有+3价铁，因此改写为氧化物的形式时，8个氢原子应结合成4H2O，所以应写成：FeO?Fe2O3?4H2O，
    故答案为：由于Fe（OH）2部分被氧化，混入少量的Fe（OH）3；FeO?Fe2O3?4H2O；
    （2）验证乙同学的猜测要防止Fe （OH）2?nH2O被空气氧化，因此活塞C应处于打开状态，容器A中的反应也要继续进行，Fe （OH）2?nH2O受热分解生成氢氧化亚铁和水，
    故答案为：打开；发生；Fe（OH）2?nH2O
      △  
    .
     
    Fe（OH）2+nH2O．
    点评：本题考查了实验探究氢氧化亚铁的制备及氢氧化亚铁易变色的原因，制取氢氧化亚铁时要排除氧气的干扰，根据题给信息结合资料正确分析解答，明确出现现象的原因，题目难度较大．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    Ⅰ．某研究性学习小组用10g胆矾制取CuO，并证明CuO可以催化H2O2的分解反应．
    （1）首先制备CuO，实验步骤如下，请完成缺少的步骤：
    ①称取10g胆矾，放入小烧杯中，再加水溶解；②向小烧杯中滴加NaOH溶液，至产生大量沉淀；③用酒精灯在石棉网上加热小烧杯，至沉淀物完全黑色；④将以上混合物过滤，洗涤，
    干燥
    干燥
    ，然后研细；⑤检查④中洗涤是否完全的操作是
    取最后几滴洗涤液，加入BaCl2溶液，若无浑浊，证明沉淀已洗净
    取最后几滴洗涤液，加入BaCl2溶液，若无浑浊，证明沉淀已洗净
    ．
    （2）用图1所示，按表中设计实验方法，证明CuO能催化7%H2O2溶液的分解，并与MnO2的催化效果进行比较．
    实验序号 双氧水体积 催化剂 待测数据
    a 15mL 无
    b 15mL 0.5g CuO
    c 15mL 0.5g MnO2
    ①从设计原理看，实验中的待测数据是
    相同时间内产生气体的体积（或产生相同体积气体所需要的时间）
    相同时间内产生气体的体积（或产生相同体积气体所需要的时间）
    ．
    ②为探究CuO在实验b中是否起催化作用，除与
    a比较外，还应补充以下实验（不必写具体操作）：
    A．证明CuO化学性质在反应前后是否改变；
    B．
    CuO的质量在反应前后是否发生改变
    CuO的质量在反应前后是否发生改变
    ．
    Ⅱ．摩尔盐[（NH4）2SO4?FeSO4?6H2O]
    在空气中比一般亚铁盐稳定，是化学分析中常用的还原剂．某研究性学习小组用图2所示的实验装置来制取摩尔盐，实验步骤如下，回答下列问题：
    （1）用30%的NaOH溶液和废铁屑（含少量油污、铁锈、FeS等）混合、煮沸、冷却、分离，将分离出的NaOH溶液装入③中．
    （2）利用容器②的反应，向容器①中通入氢气，应关闭活塞
    A
    A
    ，打开活塞
    B、C
    B、C
    （填字母）．向容器①中通入氢气的目的是
    赶走硫酸铵溶液中的溶解O2和容器①液面上部的O2，防止Fe2+被氧化为Fe3+
    赶走硫酸铵溶液中的溶解O2和容器①液面上部的O2，防止Fe2+被氧化为Fe3+
    ．
    （3）待锥形瓶中的铁屑快反应完时，关闭活塞B、C，打开活塞A，继续产生的氢气会将锥形瓶中的硫酸亚铁（含极少部分未反应的稀硫酸）压到饱和硫酸铵溶液的底部．在常温下放置一段时间，试剂瓶底部将结晶出硫酸亚铁铵，抽滤，制得硫酸亚铁铵晶体．图3是抽滤装置的一部分，其中正确的是
    A
    A
    ．（填A或B）
    （4）为了确定产品中亚铁离子的含量，研究小组用滴定法来测定．若取产品24.50g配成100mL溶液，取出10.00mL用0.1000mol?L-1KMnO4酸性溶液滴定，消耗KMnO4溶液10.00mL．
    已知高锰酸钾与Fe2+的离子方程式为：MnO
     
    -
    4
    +5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
    试求产品中摩尔盐的质量分数
    80%
    80%
    ．（NH4）2SO4?FeSO4?6H2O的相对分子质量为392．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （一）铝是生活中非常常见的一种金属，运用所学知识回答：
    （1）金属铝是活泼的金属，但在生活中应用很广泛，原因是
    铝表面容易生成一层致密的氧化物保护膜，对内部的金属起到了保护作用
    铝表面容易生成一层致密的氧化物保护膜，对内部的金属起到了保护作用
    ．
    （2）铝盐或铁盐能用于净水，是因为铝盐或铁盐在水溶液中形成了
    胶体
    胶体
    ．
    （3）铝粉与氧化铁粉末在高温下得到铁的反应叫做“铝热反应”，发生反应的化学方程式为
    2Al+Fe2O3
     高温 
    .
     
    2Fe+Al2O3
    2Al+Fe2O3
     高温 
    .
     
    2Fe+Al2O3
    ．
    （二）有一种褐铁矿主要成分是Fe2O3，所含杂质不溶于水和酸．某研究性学习小组的同学们利用一小块样品，设计实验证明矿物样品中有Fe3+．实验用品：研钵、烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台、滤纸、试管、胶头滴管
    （4）简述实验操作步骤、现象和结论
    将样品在研钵中研细，倒入烧杯，加入稀硫酸，搅拌，过滤，取少许溶液，滴加KSCN溶液，若溶液变为红色，则证明矿物样品中有Fe3+，不变红，则无
    将样品在研钵中研细，倒入烧杯，加入稀硫酸，搅拌，过滤，取少许溶液，滴加KSCN溶液，若溶液变为红色，则证明矿物样品中有Fe3+，不变红，则无
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    火柴头上通常含有氯酸钾、二氧化锰、硫等物质．某研究性学习小组进行火柴头中有关物质的实验探究．
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    （1）检验火柴头中含有硫将两根火柴放在如图甲所示实验装置中漏斗下面，用一根燃着的火柴点燃它，慢慢拉动注射器活塞抽气，让火柴燃烧产生的气体通过稀品红溶液，观察到品红溶液褪色．
    ①燃烧产生的气体中一定含有
     
    ．
    ②可用于替代试管中品红溶液的试剂有
     
    （填标号）．
    A．稀高锰酸钾酸性溶液     B．饱和石灰水        
    C．稀溴水                       D．烧碱溶液
    ③某同学提出用图乙所示方法进行实验更为简便．他的操作是：
    i．当图乙中所示火柴头燃烧完时，立即移出火柴；
    ii．
     
    ．
    （2）证明火柴中的氯元素是以氯酸钾的形式存在，而不是以氯化钾的形式存在，请完成下列操作：
    ①取3～4根火柴，摘下火柴头，浸入水中，片刻后，取少量溶液于试管中，加入少量的硝酸银溶液，没有白色沉淀生成；
    ②再往上述溶液中加入稀硝酸和NaNO2溶液，观察到有白色沉淀生成．反应的离子方程式是
     
    ；
    ③将燃尽的火柴头浸泡在少量水中，片刻后取少量溶液于试管中，滴加AgNO3和稀硝酸，可观察到白色沉淀产生，说明将燃尽的火柴头浸泡在少量水中，会有
     
    物质被浸出，说明火柴头燃烧时其中含有的
     
    转化为该物质．
    （3）测定火柴头中KClO3的含量主要实验步骤如下：
    （i）刮取火柴头，小心研碎，称得质量为2.45g；
    （ii）用适量蒸馏水充分浸泡后过滤、洗涤残渣；
    （iii）往装有滤液和洗涤液的烧杯中加入过量的NaNO2溶液、AgNO3溶液和稀硝酸，搅拌，充分反应后，过滤、洗涤沉淀；
    （iv）干燥沉淀物，称得其质量为1.435g．
    ①反应中NaNO2、AgNO3均需要过量的原因是
     
    ；
    ②实验测得火柴头中KClO3的质量分数为
     
    ；
    ③如果第ii步中未洗涤沉淀残渣，测得KC1O3的质量分数将
     
    （填“偏大”、“偏小”、或“无影响”，下同）；如果第Ⅲ步中未洗涤AgCl沉淀，测得KClO3的质量分数将
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    已知某种治疗胃病药品的主要成份是铝碳酸镁片，化学式为AlaMgb（OH）mCO3?n H2O，假设药品中的其它成份受热不分解，不溶于水且不与稀硫酸反应．某研究性学习小组设计了如下实验探究铝碳酸镁片的组成．
    实验一：取mg该药片，研成粉末放入硬质玻璃管中，加热，充分反应后测得装置C增重2.16g，装置D增重0.44g．
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    （1）装置C和D中盛放的药品是：C
     
      D
     

    （2）实验开始前先通入一段时间空气，其目的是
     
    ，其操作方法是
     
    ．当B处的酒精灯点燃后以及反应结束后一段时间内仍然要通入空气的目的是
     
    ．
    实验二：另取m g该药片，加入100mL1mol/L的稀硫酸，充分反应后滤去不溶物，向滤液中逐渐加入1mol/L的NaOH溶液，产生沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积之间的关系如图：
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    （3）根据以上所给数据求出x=
     

    （4）通过计算确定铝碳酸镁的化学式为
     

    （5）有医生建议患有严重胃溃疡的患者最好慎用该药，试用你所学的知识解释这样建议的理由是
     
    ．
    （6）有同学认为，不需要做实验一，只需要在实验二的基础上再得知两个数据就可以求出铝碳酸镁的化学式，你认为这两个数据应该是：
     
    、
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    市场上有各种品牌的抗胃酸药，如复方氢氧化铝、盐酸雷尼替丁等．某研究性学习小组为了探究它们的差别及效果进行如下实验：
    实验仪器：研钵、250mL烧杯、100mL量筒、电子天平
    实验药品：复方氢氧化铝、盐酸雷尼替丁、0.05mol/L盐酸、蒸馏水
    实验过程：
    实验一：
    ①称量1.000g研磨后的复方氢氧化铝放入烧杯中，加入75mL蒸馏水搅拌使药品溶解；
    ②向溶液中缓慢滴入0.05mol/L盐酸，不断搅拌并测量溶液的pH；
    ③至测量的pH在3.00时，且30s内基本不变停止滴加，记录读数，重复滴定两次；
    ④将药品换成1.000g盐酸雷尼替丁重复上述步骤．
    实验数据如下：
    复方氢氧化铝 盐酸雷尼替丁
    滴定前 滴定后 滴定前 滴定后
    1 0.01 79.8 0.02 18.6
    2 0.00 79.5 0.03 19.0
    3 0.03 80.5 0.00 18.7
    实验二：
    ①在烧杯中加入0.05mol/L盐酸50mL；
    ②在溶液中加入1.000g复方氢氧化铝粉末，不断搅拌，计时并同时记录pH读数的变化；
    ③将复方氢氧化铝粉末换成盐酸雷尼替丁重复上述步骤．
    实验数据如下：
    时间（min） 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 5
    复方氢氧化铝 3.53 3.62 3.70 3.75 3.79 3.84 3.88 3.89 3.90 3.92
    盐酸雷尼替丁 1.72 1.65 1.60 1.55 1.74 1.80 1.84 1.87 1.87 1.88
    时间（min） 10 15 20 25 30 35 40
    复方氢氧化铝 3.97 4.01 4.12 4.13 4.14 4.15 4.15
    盐酸雷尼替丁 1.88 1.87 1.88
    试回答下列问题：
    （1）完成上述实验还缺少的仪器有
     
    、
     
    ．
    （2）用盐酸雷尼替丁进行实验二时，0～1.5min内pH减小的原因是：
     
    ；实验二不能反映药品发生反应时的实际环境，且实验时间较长，你认为应该如何控制该实验的条件
     
    ．
    （3）请你根据上述实验，得出合理的实验结论：
    ①
     
    ；②
     
    ．

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