Question

用下面两种方法可以制得白色的Fe（OH）₂沉淀：
方法一：用不含的FeSO₄溶液与用不含O₂的蒸馏水配制的NaOH溶液反应来制备．
（1）用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO₄溶液时还需加入

 

．发生反应的离子方程式：

 

（2）除去蒸馏水中溶解的O₂常采用

 

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

 

．
方法二：在如图的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H₂SO₄等试剂来制备．
（1）在试管Ⅰ里加入的试剂是

 

．（2）在试管Ⅱ里加入的试剂是

 

．
（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

 

．
（4）这样生成的Fe（OH）₂沉淀能较长时间保持白色，其理由是

 

．

Answer 1

考点：制取氢氧化铁、氢氧化亚铁

专题：实验题

分析：方法一：（1）根据FeSO₄易被空气中的氧气氧化的特点分析；FeSO₄溶液中亚铁离子易被氧化为三价铁离子，加入铁粉可以防止被氧化，
铁和三价铁离子发生氧化还原反应生成亚铁离子；
（2）根据气体的溶解度随温度的升高而减小分析解答；
（3）根据氢氧化亚铁极易被空气中的氧气氧化成氢氧化铁分析解答；
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）根据（1）分析在试管Ⅱ里加入的试剂是NaOH溶液；
（3）Fe（OH）₂在空气中很容易被氧化，为了制得白色Fe（OH）₂沉淀，应在操作过程中隔绝氧气，据此进行分析解答；
（4）根据Ⅰ中产生的氢气将装置内的空气排出，反应过程中隔绝了氧气，进行分析解答．

解答：解：方法一：（1）根据FeSO₄溶液中亚铁离子易被氧化为三价铁离子的特点，在配制其溶液时还需加入铁屑防止硫酸亚铁被氧化，发生反应的离子方程式为：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，
故答案为：铁屑；Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
（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：煮沸；   
（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，
故答案为：避免生成的Fe（OH）₂沉淀接触O₂；
方法二：（1）铁与硫酸反应Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，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，
故答案为：稀H₂SO₄、铁屑；   
（2）硫酸亚铁进入试管Ⅱ中与一种试剂反应生成氢氧化亚铁，所以试管Ⅱ中放入的是氢氧化钠溶液，故答案为：NaOH溶液；    
（3）Fe（OH）₂在空气中很容易被氧化，为了制得白色Fe（OH）₂沉淀，应在操作过程中隔绝氧气，故在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是待反应一段时间后，在Ⅱ处对氢气验纯（目的是验证是否还存在氧气），当排出的H₂纯净时，再夹紧止水夹，
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；
（4）Fe（OH）₂易被氧化而变质，试管Ⅰ中反应生成的H₂充满了Ⅰ试管和Ⅱ试管，且外界空气不容易进入，
故答案为：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：本题考查制备实验的设计，注意根据硫酸亚铁和氢氧化亚铁的性质进行判断，注意把握实验的操作原理，理解Fe（OH）₂在空气中很容易被氧化、制得白色的Fe（OH）₂沉淀的关键是解答的关键，题目难度中等．