Question

分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溶液反应制备．
（1）用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO₄溶液时还需加入

稀H₂SO₄和铁屑

．
（2）除去蒸馏水中溶解的O₂常采用

加热煮沸

的方法．
（3）生成白色Fe（OH）₂沉淀的操作是用长滴管吸取不含O₂的NaOH溶液，插入FeSO₄溶液液面下，再挤出NaOH溶液．这样操作的理由是

为避免生成的Fe（OH）₂沉淀接触O₂

．
方法二：
在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H₂SO₄等试剂制备．

（1）在试管Ⅰ里加入的试剂是

稀H₂SO₄、铁屑

．
（2）在试管Ⅱ里加入的试剂是

NaOH溶液

．
（3）为了制得白色Fe（OH）₂沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是

检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度．当排出的H₂纯净时，再夹紧止水夹

．
（4）这样生成的Fe（OH）₂沉淀能较长时间保持白色，其理由是

试管Ⅰ中反应生成的H₂充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入

．

Answer 1

分析：方法一：（1）根据FeSO₄易被空气中的氧气氧化和易水解的特点回答．
（2）根据气体的溶解度随温度的升高而减小回答．
（3）根据氢氧化亚铁极易被空气中的氧气氧化成氢氧化铁回答．
方法二：（1）根据实验的基本原理回答，该方法的原理是利用稀H₂SO₄和铁屑产生氢气，先赶净装置中空气，防止空气中的氧气把二价铁氧化为三价铁．确定赶净空气后再夹紧止水夹，通过H₂产生的压强将FeSO₄压入NaOH溶液中去，从而产生的白色Fe（OH）₂沉淀．
（2）分析同（1）．
（3）根据生成的氢气使装置中的气压变大，才能把反应生成的硫酸亚铁压入氢氧化钠溶液中回答．
（4）根据氢气有还原性，可防止空气进入装置把氢氧化亚铁氧化回答．

解答：解：方法一：（1）根据FeSO₄具有易被氧化和易水解的特点，在配制其溶液时还需加入稀H₂SO₄防止 发生水解反应，同时加入铁屑防止硫酸亚铁被氧化．
（2）蒸馏水中若溶有O₂，则会加速Fe（OH）₂氧化，由于氧气的溶解度随温度的升高而减小，因此可采用加热煮沸的方法除去．
（3）为避免生成的Fe（OH）₂沉淀接触O₂，可用长滴管吸取不含O₂的NaOH溶液，插入FeSO₄溶液液面下，再挤出NaOH溶液方可达到目的．
方法二：该方法的原理是利用稀H₂SO₄和铁屑产生氢气，先赶净装置中空气，防止空气中的氧气把二价铁氧化为三价铁．确定赶净空气后再夹紧止水夹，通过H₂产生的压强将FeSO₄压入NaOH溶液中去，从而使产生的白色Fe（OH）₂沉淀在H₂的还原性气氛中得以较长时间保持．所以（1）在试管Ⅰ里加入的试剂是稀H₂SO₄和铁屑，目的是通过二者反应生成氢气；（2）在试管Ⅱ里加入的试剂是NaOH溶液，目的是让它与试管Ⅰ中生成的硫酸亚铁反应，生成氢氧化亚铁沉淀；（3）在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是：先检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度，防止装置中仍有空气．当排出的H₂纯净时，再夹紧止水夹，以便产生高压，把硫酸亚铁溶液压入氢氧化钠溶液中；（4）由于装置中始终充满氢气，外界空气不容易进入，所以Fe（OH）₂沉淀能较长时间保持白色．
故答案为：
方法一：
（1）稀H₂SO₄；铁屑；（2）煮沸；（3）避免生成的Fe（OH）₂沉淀接触O₂；
方法二：
（1）稀H₂SO₄；铁屑；（2）NaOH溶液；（3）检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度．当排出的H₂纯净时，再夹紧止水夹；（4）试管Ⅰ中反应生成的H₂充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入．

点评：实验方案的设计与评价是化学考查的热点题目之一，难度较大，要加强练习，透彻理解教材上的实验原理，掌握方案设计的基本思路和方法，注重培养对比分析的思维能力，问题便会迎刃而解．