题目内容
【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)
【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。