Question

1．实验室用NaOH和FeSO₄制取Fe（OH）₂时，Fe（OH）₂很容易被氧化，若采用如图所示装置制取，可以得到较纯净的Fe（OH）₂．
（1）制取前需将Na₂SO₄溶液煮沸，目的是除去溶液中溶解的O₂．
（2）在Na₂SO₄溶液上覆盖一层苯的目的是隔绝空气防止氢氧化亚铁被氧化．
（3）阳极的电极反应式是：Fe-2e^-=Fe²⁺，阴极的电极反应式是2H⁺+2e^-=H₂↑；阳极材料能否换成其他材料？不能．
（4）电解一段时间后，若将电极反接（即铁棒和电源负极相连、石墨棒和电源正极相连），电极反应为：阳极4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，阴极4H⁺+4e^-=2H₂↑．U型管中看到的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，发生这一现象的化学方程式是4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．

Answer 1

分析 （1）为防止Fe（OH）₂被氧化，根据气体的溶解性与温度的关系解答；
（2）为防止Fe（OH）₂被氧化，应隔绝空气；
（3）此装置属于电解池，与正极相连的铁作阳极，发生氧化反应，电极方程式为Fe-2e^-=Fe²⁺，与负极相连的石墨作阴极，发生还原反应，电极方程式为2H⁺+2e^-=H₂↑，而阳极如果换成其他材料，就不能产生Fe²⁺；
（4）反接电源时，电解方程式是2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，生成的O₂会将Fe（OH）₂氧化．

解答 解：（1）为防止Fe（OH）₂被氧化，根据气体的溶解性随着温度的升高而减小，则煮沸相当于升高温度应除去溶液中溶解的氧气，故答案：除去溶液中溶解的O₂；
（2）苯的密度水的小，不溶于水，可隔绝空气，防止氢氧化亚铁被氧化，故答案为：隔绝空气防止氢氧化亚铁被氧化；
（3）此装置属于电解池，与正极相连的铁作阳极，发生氧化反应，电极方程式为Fe-2e^-=Fe²⁺，与负极相连的石墨作阴极，发生还原反应，电极方程式为2H⁺+2e^-=H₂↑；而阳极如果换成其他材料，就不能产生Fe²⁺，从而就不可能制取到Fe（OH）₂，故答案为：Fe-2e^-=Fe²⁺；2H⁺+2e^-=H₂↑；不能；
（4）反接电源时，电解方程式变为2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，阳极电极方程式为4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，阴极电极方程式为4H⁺+4e^-=2H₂；生成的O₂会将Fe（OH）₂氧化，其现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，
故答案为：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；4H⁺+4e^-=2H₂↑；白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．

点评 本题考查氢氧化亚铁的制备和电解原理，明确电解原理及Fe为阳极是解答本题的关键，注意实验中防止氢氧化亚铁被氧化，题目难度不大．