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溶液时还需加入少量铁屑，目的是

 

；
（2）除去蒸馏水中溶解的O₂常采用

 

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

 

．
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

 

；
（2）在试管Ⅱ里加入的试剂是

 

；
（3）这样生成的 Fe（OH）₂ 沉淀能较长时间保持白色，其理由是

 

（填字母）；
A．H₂将空气中的氧气反应消耗了．
B．试管Ⅰ中反应生成的H₂充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，外界空气不容易进入．
（4）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

 

．

Answer 1

考点：制取氢氧化铁、氢氧化亚铁

专题：几种重要的金属及其化合物

分析：方法一（1）FeSO₄易被空气中的氧气氧化成硫酸铁，加入铁粉可以防止亚铁离子被氧化；
（2）根据气体的溶解度随温度的升高而减小解答；
（3）氢氧化亚铁不与氧气接触，避免了氢氧化亚铁被氧化成氢氧化铁；
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）的分析可知在试管Ⅱ里加入的试剂为氢氧化钠溶液；
（3）氢气有还原性，可防止空气进入装置把氢氧化亚铁氧化；
（4）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．

解答：解：方法一 （1）配制FeSO₄溶液时，需加入稀硫酸和铁屑，目的是抑制Fe²⁺的水解、防止Fe²⁺被空气中的O₂氧化为Fe³⁺，
故答案为：防止FeSO₄被氧化；
（2）煮沸蒸馏水可除去蒸馏水中溶解的O₂，
故答案为：煮沸；
（3）Fe（OH）₂很容易被空气中的氧气氧化，实验时生成白色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，
故答案为：避免生成的 Fe（OH）₂沉淀接触O₂；
方法二（1）试管Ⅰ中提供还原性气体氢气和硫酸亚铁溶液，可用硫酸和铁屑反应生生成，
故答案为：稀H₂SO₄、铁屑；
（2）试管Ⅱ中应为NaOH溶液，与试管Ⅰ中生成的FeSO₄溶液反应生成Fe（OH）₂沉淀，
故答案为：NaOH溶液；
（3）由于装置中充满H₂，外界空气不易进入，所以沉淀的白色可维持较长时间，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，所以B正确，
故答案为：B；
（4）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：本题考查了氢氧化亚铁的制备方法，题目难度中等，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，是一道较好的题目．