Question

10．用下面兩種方法均可制得Fe（OH）₂白色沉淀．
方法一：用不含F(xiàn)e³⁺的FeSO₄溶液與不含O₂的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備．
（1）用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO₄溶液時還需要加入稀H₂SO₄；鐵屑．
（2）除去蒸餾水中溶解的O₂常采用加熱煮沸的方法．
（3）制取Fe（OH）₂白色沉淀的操作是用長滴管吸取不含O₂的NaOH溶液，插入FeSO₄溶液液面下，再擠出NaOH溶液．這樣操作的理由是：防止發(fā)生反應(yīng)4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．（填化學(xué)方程式）
方法二　在如圖所示的裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H₂SO₄等試劑制備．
（4）在試管Ⅰ里加入的試劑是稀H₂SO₄、鐵屑．
（5）為了制得Fe（OH）₂白色沉淀，在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實驗步驟是檢驗試管Ⅱ出口處排出的氫氣的純度．當(dāng)排出的H₂純凈時，再夾緊止水夾．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)FeSO₄易被空氣中的氧氣氧化和易水解的特點分析；
（2）根據(jù)氣體的溶解度隨溫度的升高而減小分析；
（3）根據(jù)氫氧化亞鐵極易被空氣中的氧氣氧化成氫氧化鐵分析；
（4）根據(jù)鐵屑與稀H₂SO₄反應(yīng)生成硫酸亞鐵溶液；
（5）打開止水夾，F(xiàn)e與H₂SO₄反應(yīng)生成H₂充滿整個裝置，反應(yīng)一段時間后關(guān)閉止水夾，左側(cè)試管內(nèi)氣壓升高，反應(yīng)生成的Fe²⁺沿導(dǎo)管進入右側(cè)試管與NaOH反應(yīng)生成白色沉淀Fe（OH）₂．

解答 解：（1）根據(jù)FeSO4具有易被氧化和易水解的特點，在配制其溶液時還需加入稀H₂SO₄防止 發(fā)生水解反應(yīng)，同時加入鐵屑防止硫酸亞鐵被氧化．
故答案為：稀H₂SO₄；鐵屑；
（2）蒸餾水中若溶有O₂，則會加速Fe（OH）₂氧化，由于氧氣的溶解度隨溫度的升高而減小，因此可采用加熱煮沸的方法除去．
故答案為：加熱煮沸；
（3）用長滴管吸取不含O₂的NaOH溶液，插入FeSO₄溶液液面下，是為避免生成的Fe（OH）₂沉淀接觸O₂，發(fā)生反應(yīng)的方程式為4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，故答案為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
（4）鐵與硫酸反應(yīng)生成氫氣，關(guān)閉止水夾，會使裝置Ι中壓強變大，使Ι中的藥品進入Ⅱ中，與Ⅱ中的藥品反應(yīng)得到氫氧化亞鐵，所以在試管I里加入試劑稀H₂SO₄、鐵屑，獲得硫酸亞鐵溶液，故答案為：稀H₂SO₄、鐵屑；
（5）打開止水夾，F(xiàn)e與H₂SO₄反應(yīng)生成H₂充滿整個裝置，反應(yīng)一段時間后關(guān)閉止水夾，左側(cè)試管內(nèi)氣壓升高，反應(yīng)生成的Fe²⁺沿導(dǎo)管進入右側(cè)試管與NaOH反應(yīng)生成白色沉淀Fe（OH）₂．若過早關(guān)閉止水夾，使左側(cè)試管中的硫酸壓入右側(cè)試管中，將NaOH中和，則得不到Fe（OH）₂溶液，故答案為：檢驗試管Ⅱ出口處排出的氫氣的純度，當(dāng)排出的H₂純凈時，再夾緊止水夾．

點評 Fe（OH）₂很容易被空氣中的氧氣氧化，這是Fe（OH）₂的重要性質(zhì)，本題是在原有性質(zhì)基礎(chǔ)上進行了改編，設(shè)計成了探究型實驗題，此題考查的內(nèi)容比較多，既有水解方面的問題，又有氧化還原方面的問題，還有實驗中的實際問題，同時還考查了實驗的設(shè)計，可以說是一道不可多得的好題．