Question

（12分）某化学研究小组在使用FeSO₄ 溶液与NaOH溶液制备Fe（OH）₂沉淀过程中观察到生成的白色沉淀迅速转变为灰绿色，最后变为红褐色。该小组针对绿色物质展开研究。

[查阅文献]

文献名称	有关Fe（OH）2的描述
《大学普通化学（下册）》	白色沉淀，易被氧化成微绿色Fe3（OH）8
《化学教育》	其水合物Fe（OH）2·nH2O呈绿色，热溶液中不易形成水合物

写出Fe（OH）₂  在空气中被氧化为Fe₃（OH）₈ 的化学方程式                             。

[提出假设] 假设一：绿色物质是Fe（OH）₂·nH₂O；

假设二：_______________________。

 ……

[实验探究]针对上述假设一与假设二，展开实验研究：

实验序号	实验步骤	实验现象
一	①在试管中加入20mL蒸馏水，加热煮沸，滴苯液封 ②保持较高温度，使用长滴管伸入液面下依次挤入一滴饱和FeSO4 溶液、一滴NaOH溶液	出现白色絮状沉淀，并能保持一段时间
二	①在试管中加入20mL蒸馏水 ②加入一滴饱和FeSO4 溶液、一滴NaOH溶液	出现白色沉淀，迅速转变为灰绿色，最后变为红褐色
三	①在试管中加入20mL蒸馏水，加热煮沸，滴苯液封 ②恢复室温后，使用长滴管伸入液面下依次挤入一滴饱和FeSO4 溶液、一滴NaOH溶液	出现白色沉淀，迅速转变为绿色沉淀

（1）实验室保存FeSO₄溶液常需加入                    、                    。

（2）由实验一与实验       （填实验序号）的现象可推断假设           可能成立。

（3）为了进一步探究假设二是否成立，小组成员进行如下实验，请完成下表：

试剂：蒸馏水、NaOH溶液、苯、FeSO₄溶液、氧气

实验步骤	实验现象与结论
①在试管中加入20mL蒸馏水，加热煮沸，滴苯液封 ②迅速                       得到白色沉淀Fe（OH）2 ③                           。	若沉淀中出现绿色的迹象，则假设二成立； 若沉淀中没有出现任何绿色的迹象，则假设二不成立。

 

Answer 1

【答案】

6Fe（OH）₂+O₂+2H₂O==2Fe₃(OH)₈ (2分)

假设二：绿色物质是Fe₃(OH)₈ (2分)

(1)铁粉、稀硫酸（2分）(2)三、一（2分）

(3)（4分）②迅速用长滴管伸入液面下依次挤入一滴饱和FeSO₄ 溶液、一滴NaOH溶液

③将O₂缓缓通入白色沉淀中

【解析】氢氧化亚铁不稳定，极易被氧化，方程式为6Fe（OH）₂+O₂+2H₂O==2Fe₃(OH)₈。

根据已知信息可知，假设二应该是绿色物质是Fe₃(OH)₈ 。

（1）硫酸亚铁极易被氧化，生成硫酸铁，所以为防止氧化，应该加入铁粉；同时硫酸亚铁还易水解，溶液显酸性，因此还要加入稀硫酸防止水解。

（2）实验一与实验三相比，不同是温度，温度高溶解度，如果降低温度则会析出晶体，所以根据实验一与实验三现象可知，假设一是正确的。

（3）②是制取氢氧化亚铁，所以正确的操作是迅速用长滴管伸入液面下依次挤入一滴饱和FeSO₄ 溶液、一滴NaOH溶液。

③假设二是由于被氧化而导致的，所以正确的操作是将O₂缓缓通入白色沉淀中。