题目内容
【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。
【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。