Question

10．如图所示装置可用来制取Fe（OH）₂和观察Fe（OH）₂在空气中被氧化时的颜色变化．实验时必须使用铁屑、6mol•L^-1硫酸溶液，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中应预先加入的试剂是铁屑，A中反应的化学方程式为Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
（2）实验开始时应先将活塞E打开（填“打开”或“关闭”），其目的是排出B中的空气．在C中收集到的气体主要为H₂．
（3）简述生成Fe（OH）₂的操作过程：关闭活塞E，A中压强增大，将FeSO₄溶液压入B瓶中进行反应．
（4）拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，看到的现象为白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；写出有关反应的化学方程式：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃．

Answer 1

分析 必须使用铁屑、6mol•L^-1硫酸溶液制备Fe（OH）₂和观察Fe（OH）₂在空气中被氧化时的颜色变化，由图可知，分液漏斗中为硫酸，烧瓶中为铁屑，加药品时先固体后液体，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，B中为NaOH溶液，实验中先打开E，利用氢气将装置中的空气排出，C为排水法收集氢气；当关闭E时，利用氢气的压力使FeSO₄溶液压入B瓶中进行反应生成Fe（OH）₂，然后拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，可观察颜色的变化，以此来解答．

解答 解：必须使用铁屑、6mol•L^-1硫酸溶液制备Fe（OH）₂和观察Fe（OH）₂在空气中被氧化时的颜色变化，由图可知，分液漏斗中为硫酸，烧瓶中为铁屑，加药品时先固体后液体，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，B中为NaOH溶液，C为排水法收集氢气，
（1）A中应预先加入的试剂是铁屑，A中发生的反应为Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，故答案为：铁屑；Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（2）实验开始时应先将活塞E打开，其目的是排出B中的空气，C为排水法收集氢气，即C中收集气体主要为H₂，故答案为：打开；排出B中的空气；H₂；
（3）生成Fe（OH）₂的操作过程为关闭活塞E，A中压强增大，将FeSO₄溶液压入B瓶中进行反应，故答案为：关闭活塞E，A中压强增大，将FeSO₄溶液压入B瓶中进行反应；
（4）拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，看到的现象为白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，发生的反应为4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃，
故答案为：白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃．

点评 本题考查物质的制备实验及性质实验，为高频考点，把握氢氧化亚铁的性质及实验中氢气的作用为解答的关键，侧重分析与实验能力的综合考查，题目难度不大．