Question

【题目】钠、铁及它们的化合物在生产、生活中有着重要的用途。

（1）某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。当汽车发生碰撞时，NaN3迅速分解产生N2和Na，同时放出大量的热。N2使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用。KClO4中氯元素的化合价是_________，具有_________（填“还原性”或“氧化性”）；Fe2O3可处理产生的Na，反应为6Na + Fe2O3 =3Na2O + 2Fe，反应中Na做_________（填“还原剂”或“氧化剂”）。

（2）甲、乙两同学欲制取纯净的Fe(OH)2 ，根据如图所示的装置进行试验。A管中是Fe粉和稀H2SO4 ， B管中是NaOH溶液，请回答下列问题：

①同学甲：先夹紧止水夹a，使A管开始反应，在B管中观察到的现象是____________写出B中发生反应的所有离子方程式：___________________

②同学乙：打开a，使A管中反应一段时间再夹紧止水夹a，实验中在B管中观察到的现象是__________ ；

③同学乙打开a的目的______________，根据以上实验判断___________（填甲或乙）同学可成功。

Answer 1

【答案】+7 氧化性 还原剂 生成灰白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ 有白色沉淀生成 使A管中产生的气体通入B管中赶走空气 乙

【解析】

(1)KClO4中氯元素的化合价为+7价，具有氧化性；反应6Na + Fe2O3 =3Na2O + 2Fe中Na元素化合价升高；

(2)①Fe和稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，生成的氢气导致溶液通过导管进入B装置，氢氧化钠和硫酸亚铁反应生成氢氧化亚铁，Fe(OH)2不稳定易被空气氧化生成 Fe(OH)3；

②生成的氢气将空气排出，发生反应：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，能防止氢氧化亚铁被氧化；

③只要没有空气就能防止氢氧化亚铁被氧化，据此来回答。

(1)KClO4中氯元素的化合价为+7价，为最高价态，具有氧化性，反应6Na + Fe2O3 =3Na2O + 2Fe中Na元素化合价升高，被氧化，为还原剂；

(2)①A中反应为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，氢气的生成导致A中压强增大，溶液从导管进入B试管，B中反应为FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4，Fe(OH)2不稳定易被空气氧化生成 Fe(OH)3，所以看到的现象是有白色沉淀生成，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，整个过程中涉及反应的离子方程式有Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓；

②先打开止水夹a，使A管中物质反应一段时间后，再夹紧止水夹，A中生成的氢气将空气排出，生成的硫酸亚铁和氢氧化钠混合时氢氧化亚铁不被氧化，所以看到的现象是：有白色沉淀生成(且不变色)；

③通过以上分析知，乙同学的实验：先打开止水夹a，使A管中物质反应一段时间后，再夹紧止水夹，这样A中生成的氢气将空气排出，可制取纯净的Fe(OH)2。