Question

Fe(OH)₂在空气中极易被氧化，而使实验室制取存在一定困难，人们尝试用多种方法来制得白色的Fe(OH)₂沉淀。

(1)方法一：用不含Fe³⁺的FeSO₄溶液与用不含O₂的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。

①配制FeSO₄溶液时，在蒸馏水中加入硫酸亚铁晶体外还需加入____________。

②除去蒸馏水中溶解的O₂常采用____________的方法。

(2)方法二：用电解法制Fe(OH)₂，实验装置如下图所示。

①电解时，电解质溶液应选用下列试剂中的____________(填编号字母)。

A.氯化钠溶液         B.稀硫酸         C.硫酸铜溶液         D.碳酸钠溶液

②电解时阴极的电极反应为____________。

③电解质溶液液面覆盖一层苯所起的作用是________________________。

(3)方法三：如下图装置，先打开止水夹，反应一段时间后关闭止水夹，右侧试管内可见到白色沉淀。

①该法可使沉淀的白色维持较长时间，其原因是____________。

②若该装置不漏气而操作不当，在右侧试管中得不到沉淀，其原因是___________________

__________________________________________________________________。

Answer 1

(1)①稀硫酸、铁屑  ②煮沸

(2)①A  ②2H₂O+2e^-H₂↑+2OH^-或2H⁺+2e^-H₂↑

③隔绝空气，防止氢氧化亚铁被氧化

(3)①试管内充满了氢气，外界空气不易进入

②过早关闭止水夹，使左侧试管的硫酸压入右侧试管中，将氢氧化钠溶液中和了

解析：(1)配制FeSO₄溶液时，需加入稀硫酸和铁屑，抑制Fe²⁺的水解并防止Fe²⁺被空气中的O₂氧化为Fe³⁺。煮沸蒸馏水可除去其中溶解的O₂。

(2)①电解时，阳极反应为：FeFe²⁺+2e^-，要制取纯净Fe(OH)₂，则要求电解质溶液提供OH^-，且电解质溶液中不含与Fe(OH)₂反应的离子，所以根据以上要求只有A正确。②阴极反应式为：2H⁺+2e^-H₂↑或2H₂O+2e^-H₂↑+2OH^-。③电解质溶液表面覆盖一层苯是为了隔绝空气，防止Fe(OH)₂被氧化。

(3)打开止水夹，Fe与H₂SO₄反应生成H₂充满整个装置，反应一段时间后关闭止水夹，左侧试管内气压升高，反应生成的Fe²⁺沿导管进入右侧试管与NaOH反应生成白色沉淀Fe(OH)₂。①由于装置中充满H₂，外界空气不易进入，所以沉淀的白色可维持较长时间。②若过早关闭止水夹，使左侧试管中的硫酸压入右侧试管中，将NaOH中和，则得不到Fe(OH)₂溶液。