Question

11．在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H₂SO₄制备Fe（OH）₂
（1）在试管I中加的试剂是A
A．铁屑、稀H₂SO₄B．NaOH溶液
（2）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A口排出气体的纯度，再关闭止水夹．
（3）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中反应生成的氢气，充满了整个实验装置，外界空气不易进入．

Answer 1

分析 Fe（OH）₂遇到氧气会被氧气氧化成Fe（OH）₃，所以在制取氢氧化亚铁时，要隔绝氧气．打开止水夹时，装置I中产生的氢气通过导管进入装置II中，当装置II中的空气全部排出时收集到的氢气为纯净的氢气，此时装置II中不含氧气对反应生成的氢氧化亚铁不再产生影响；当夹紧止水夹，装置I内产生的氢气不能排出而使装置内压强增大，反应后的硫酸亚铁溶液由导管进入装置II而与装置II中的氢氧化钠溶液发生反应，生成氢氧化亚铁．

解答 解：（1）铁与硫酸反应生成氢气，关闭止水夹，会使装置Ι中压强变大，使Ι中的药品进入Ⅱ中，与Ⅱ中的药品反应得到氢氧化亚铁，所以在试管I里加入试剂稀H₂SO₄、铁屑，获得硫酸亚铁溶液，故选A；
（2）打开止水夹，Fe与H₂SO₄反应生成H₂充满整个装置，反应一段时间后检验A口排出气体的纯度，氢气纯时，说明空气排尽，关闭止水夹，左侧试管内气压升高，反应生成的Fe²⁺沿导管进入右侧试管与NaOH反应生成白色沉淀Fe（OH）₂．若过早关闭止水夹，使左侧试管中的硫酸压入右侧试管中，将NaOH中和，则得不到Fe（OH）₂溶液，所以在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂后的实验操作依次是：打开止水夹；检验A口排出气体的纯度；夹紧止水夹；故答案为：检验A口排出气体的纯度；
（3）这样生成的Fe（OH）₂沉淀能较长时间保持白色，原因是试管Ⅰ中反应生成的氢气，充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入，所以不容易被氧化，
故答案为：试管Ⅰ中反应生成的氢气，充满了整个实验装置，外界空气不易进入．

点评 本题考查物质的制备，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是解答的关键，注意Fe（OH）₂很容易被空气中的氧气氧化，这是Fe（OH）₂的重要性质，题目难度中等．