Question

19．由于Fe（OH）₂在空气中易被氧化，为了观察到白色的Fe （OH）₂想了很多方法．
方法一：用不含Fe³⁺的FeSO₄溶液与用不含O₂的蒸馏水配制的NaOH溶液反应来制备．
（1）氢氧化亚铁被氧化的化学方程式为4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
（2）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溶液的液面下，再挤出NaOH溶液．这样操作的理由是防止氧气进入溶液中或防止Fe（OH）₂与O₂接触．
方法二：用图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．实验时分液漏斗中盛放的是6mol•L^-1的硫酸．填写下列空白：
（3）B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的药品是铁屑．（填名称）A中反应的离子方程式是Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑．
（4）实验开始时先应将活塞D打开（填“打开”“关闭”或“无关系”），C中收集到气体的主要成分是H₂．
（5）简述生成Fe（OH）₂的操作过程关闭活塞D，使FeSO₄溶液被压入B瓶中进行反应．
（6）拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，将最终得到的物质过滤后在空气中加热的化学方程式为2Fe（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+3H₂O．

Answer 1

分析 （1）氢氧化亚铁中+2价铁被氧气氧化生成氢氧化铁；
（2）Fe（OH）₂遇到氧气会被氧气氧化成Fe（OH）₃，用长滴管吸取不含O₂的NaOH溶液，插入FeSO₄溶液液面下是为了防止空气中氧气进入；
（3，制取氢氧化亚铁时，要隔绝氧气，装置A中产生的氢气通过导管进入装置B中，当装置B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B中不含氧气对反应生成的氢氧化亚铁不再产生影响，所以装置A中需制取氢气的药品，A的反应为制取氢气的反应；
（4）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；
（5）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；
（6）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，氢氧化铁受热分解生成氧化铁和水．

解答 解：（1）氢氧化亚铁、氧气、水反应生成氢氧化铁，方程式为：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，
故答案为：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
（2）Fe（OH）₂不稳定，在水中，只要有一点氧气就极易发生反应生成Fe（OH）₃，
故答案为：防止氧气进入溶液中或防止Fe（OH）₂与O₂接触；
（3）氢氧化亚铁不能与氧气接触，装置中含有空气，所以须先在A中应预先加入的药品是铁屑，后滴硫酸，铁和稀硫酸反应的化学方程式为：Fe+H₂S0₄=FeS0₄+H₂↑，离子反应为：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，生成氢气排掉反应装置中的空气，从而达到防止被氧化的目的，
故答案为：铁屑；Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；
（4）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；
（5）铁和硫酸反应有氢气生成，关闭活塞D，导致A装置中氢气增大使FeSO₄溶液被压入B瓶中进行反应：Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓，生成氢氧化亚铁，
故答案为：关闭活塞D，使FeSO₄溶液被压入B瓶中进行反应；
（6）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，氢氧化铁受热分解：2Fe（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+3H₂O，
故答案为：2Fe（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+3H₂O．

点评 本题考查了氢氧化亚铁的制取，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，题目难度中等．