Question

10．用下面两种方法均可制得Fe（OH）₂白色沉淀．
方法一：用不含Fe³⁺的FeSO₄溶液与不含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溶液时还需要加入稀H₂SO₄；铁屑．
（2）除去蒸馏水中溶解的O₂常采用加热煮沸的方法．
（3）制取Fe（OH）₂白色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：防止发生反应4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．（填化学方程式）
方法二　在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H₂SO₄等试剂制备．
（4）在试管Ⅰ里加入的试剂是稀H₂SO₄、铁屑．
（5）为了制得Fe（OH）₂白色沉淀，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．

Answer 1

分析 （1）根据FeSO₄易被空气中的氧气氧化和易水解的特点分析；
（2）根据气体的溶解度随温度的升高而减小分析；
（3）根据氢氧化亚铁极易被空气中的氧气氧化成氢氧化铁分析；
（4）根据铁屑与稀H₂SO₄反应生成硫酸亚铁溶液；
（5）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．

解答 解：（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．
故答案为：稀H₂SO₄；铁屑；
（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．
故答案为：加热煮沸；
（3）用长滴管吸取不含O₂的NaOH溶液，插入FeSO₄溶液液面下，是为避免生成的Fe（OH）₂沉淀接触O₂，发生反应的方程式为4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，故答案为：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
（4）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，故答案为：稀H₂SO₄、铁屑；
（5）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，故答案为：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．

点评 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，本题是在原有性质基础上进行了改编，设计成了探究型实验题，此题考查的内容比较多，既有水解方面的问题，又有氧化还原方面的问题，还有实验中的实际问题，同时还考查了实验的设计，可以说是一道不可多得的好题．