Question

【题目】如图所示，此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6molL-1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中应预先加入的药品是__。A中反应的离子方程式是__。

（2）实验开始时先将活塞a__(填“打开”或“关闭”)。

（3）简述生成Fe(OH)2的操作过程：__。

（4）实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B瓶中发生的反应为__。

（5）下列各图示中，___能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。(填序号)

Answer 1

【答案】铁屑 Fe+2H+=Fe2++H2↑ 打开 关闭活塞a，使FeSO4溶液压入B瓶中进行反应 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ①②③⑤

【解析】

制取氢氧化亚铁使用的试剂是硫酸亚铁和氢氧化钠溶液，但是一定要注意隔绝氧气的氧化，A是产生硫酸亚铁的装置，保证其进入B中，要借助氢气产生的压强，根据实验试剂以及原理来回答分析即可。

（1）B中盛一定量的NaOH溶液，则A中必须提供亚铁离子，所以应预先加入的试剂是铁粉，A中反应的离子方程式是Fe+2H+=Fe2++H2↑，故答案为：铁屑；Fe+2H+=Fe2++H2↑；

（2）为防止生成的氢氧化亚铁被氧化，则需要利用稀硫酸和铁反应产生的氢气排尽装置中的空气，如果不打开活塞E，会造成安全事故，所以要打开活塞a，使生成的气体进入装置B，一方面能除去A和B装置中的空气，另一方面能防止安全事故的发生，故答案为：打开；

（3）铁和硫酸反应有氢气生成，关闭活塞a，导致A装置中氢气增大使FeSO4溶液被压入B瓶中进行反应生成氢氧化亚铁，故答案为：关闭活塞a，使FeSO4溶液压入B瓶中进行反应；

（4）氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁，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；

（5）对比5个实验明显可以发现选项③、⑤加入有机物作隔离层和空气接触少，②中Fe和稀硫酸生成氢气能排出装置中的氧气，所以也能减少与氧气接触，①中盛有氢氧化钠溶液的滴管伸入放有还原性铁粉的硫酸亚铁溶液中，可以避免试管中部分氧气对氢氧化亚铁的氧化，则能减少与氧气接触；只有④生成的氢氧化亚铁能够与空气中氧气发生反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，导致不能长时间观察到氢氧化亚铁，故答案为：①②③⑤。