Question

【题目】用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀:

【方法一】用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应来制备。

实验室用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时，一般需加入铁粉和稀硫酸，加入铁粉的目的是_____________。

【方法二】在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂来制备。

（1）实验开始时，止水夹e是______(填“打开”或“关闭”)的。

（2）如何检验装置内空气已经排尽?________________。

（3）排尽装置内空气后，为了制得白色Fe(OH)2沉淀，操作步骤是________。

（4）开启活塞f放掉约2/3液体，此时裝置B中试剂瓶中发生的化学反应方程式为________。

（5）下列各图示中________(填序号)能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。

Answer 1

【答案】 为了防止FeSO4被氧化 打开 收集装置B中试剂瓶上方导管口处的氢气，验纯，若氢气纯净，则装置内空气已经排尽 关闭止水夹e 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 ①②③

【解析】【方法一】实验室用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时，由于硫酸亚铁能够水解，并容易被氧气氧化，为了抑制水解和防止被氧化，一般需加入铁粉和稀硫酸，其中加入铁粉可以防止FeSO4被氧化，故答案为：为了防止FeSO4被氧化；

【方法二】(1)硫酸亚铁容易被空气中的氧气氧化，因此需要用生成的氢气排尽装置中的空气，则实验开始时，止水夹e需打开，故答案为：打开；

(2)检查B装置的C出口处排出的氢气纯度，当排出的氢气纯净时，说明装置中空气已经排净，具体操作为：收集装置B中试剂瓶上方导管口处的氢气，验纯，若氢气纯净，则装置内空气已经排尽，故答案为：收集装置B中试剂瓶上方导管口处的氢气，验纯，若氢气纯净，则装置内空气已经排尽；

(3)排尽装置内空气后，为了制得白色Fe(OH)2沉淀，需要关闭止水夹e，随着氢气的生成，锥形瓶中气体的压强逐渐增大，将生成的硫酸亚铁压入氢氧化钠容易中反应生成氢氧化亚铁沉淀，故答案为：关闭止水夹e；

(4)开启活塞f放掉约2/3液体，空气能够导管进入B装置，将氢氧化亚铁氧化生成氢氧化铁，反应的化学反应方程式为4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3，故答案为：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3；

(5)根据题中信息可知要较长时间保存Fe(OH)2沉淀，必须在制取过程中尽可能减少和空气接触，对比3个实验，明显可以发现：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；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；③中加入有机物作隔离层和空气接触少，因此3个装置都能长时间观察到氢氧化亚铁，故答案为：①②③。