Question

如图所示装置可用来制取和观察Fe（OH）₂在空气中被氧化时的颜色变化．实验时必须使用铁屑和6mol?L^-1的硫酸，其他试剂任选．填写下列空白：
（1）B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是

 

，A中反应的离子方程式是

 

．
（2）实验开始时应先将活塞E

 

（填“打开”“关闭”或“无关系”），C中收集到气体的主要成分是

 

．
（3）关闭活塞E及分液漏斗上的活塞加入适量硫酸，硫酸与铁屑接触后产生气体．待收集到足量气体后关闭活塞E，现象是

 

．
（4）拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，写出有关反应的化学方程式：

 

．

Answer 1

分析：（1）A中应预先盛放固态反应物，铁和稀硫酸发生氧化还原反应生成硫酸亚铁和氢气；
（2）实验开始时，应先打开活塞，使生成的氢气充满整套实验装置中而排出空气，防止氢氧化亚铁被氧化；C中的气体的主要成分为铁和稀硫酸反应生成的氢气；
（3）关闭活塞时，在气体压强的作用下，A中溶液进入B装置中，A中溶液含有硫酸亚铁，可能含有硫酸，硫酸和硫酸亚铁都和氢氧化钠溶液反应．
（4）氢氧化亚铁不稳定，易被氧气氧化生成红褐色氢氧化铁沉淀．

解答：解：（1）A中应预先盛放固态反应物铁屑，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，离子反应方程式为：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，
故答案为：铁屑；Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；
（2）实验开始时，应先打开活塞，使生成的氢气进入整套实验装置中而排出空气，防止氢氧化亚铁被氧化；氢气不和水反应，所以C中收集的氢气主要是铁和稀硫酸反应生成的氢气，
故答案为：打开；H₂；
（3）关闭活塞时，在气体压强的作用下，A中溶液进入B装置中，A中溶液含有硫酸亚铁，硫酸亚铁都和氢氧化钠溶液反应．发生的离子反应方程式为：
Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓，因此B中产生白色沉淀，
故答案为：A中液面逐渐沿导管上升并进入B中，产生白色沉淀；
（4）氢氧化亚铁不稳定，易被氧气氧化生成红褐色氢氧化铁沉淀，所以看到的现象是：白色沉淀先转化为灰绿色最后转化为红褐色，反应方程式为：
4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，
故答案为：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．

点评：本题考查了氢氧化亚铁的制取，难度不大，氢氧化亚铁极易被氧气氧气，所以制取氢氧化亚铁时注意必须在无氧气条件下进行反应，这是高中化学中较重要的一个实验，是学习重点．