Question

【題目】某興趣小組制備氫氧化亞鐵沉淀。

實驗1		實驗現(xiàn)象
		液面上方產(chǎn)生白色絮狀沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，振蕩，試管壁上有紅褐色沉淀生成。

（1）實驗1中產(chǎn)生白色沉淀的離子方程式是________________。

（2）為了探究沉淀變灰綠色的原因，該小組同學(xué)展開如下探究：

① 甲同學(xué)推測灰綠色物質(zhì)為Fe(OH)2和Fe(OH)3混合物。查閱資料后根據(jù)調(diào)色原理認(rèn)為白色和紅褐色的調(diào)和色不可能是灰綠色，并設(shè)計實驗證實灰綠色物質(zhì)中不含有 Fe(OH)3，方案是__________。

② 乙同學(xué)查閱文獻(xiàn)：Fe(OH)2在大量SO42存在的情況下形成Fe6(SO4)2(OH)4O3(一種氧基堿式復(fù)鹽)。并設(shè)計對比實驗證實該假設(shè)：向試管中加入_____________，再往試管中加入____________，振蕩，現(xiàn)象與實驗1相同，結(jié)論是該假設(shè)不成立。

③ 乙同學(xué)繼續(xù)查閱文獻(xiàn)：Fe(OH)2沉淀具有較強(qiáng)的吸附性能，灰綠色可能是由Fe(OH)2表面吸附Fe2+引起。推測所用的硫酸亞鐵溶液的濃度應(yīng)越小越好；氫氧化鈉溶液濃度應(yīng)越大越好。設(shè)計了如下實驗方案：

	試管中10 mL NaOH溶液	滴加 FeSO4溶液	實驗現(xiàn)象
實驗2	6 mol/L NaOH溶液	0.2mol/L FeSO4溶液	產(chǎn)生懸浮于液面的白色沉淀（帶有少量灰綠色） ，沉淀下沉后，大部分灰綠色變?yōu)榘咨�沉�?/span>
實驗3	6 mol/L NaOH溶液	0.1mol/L FeSO4溶液	產(chǎn)生懸浮于液面的白色沉淀（帶有極少量灰綠色） ，沉淀下沉后，底部都為白色沉淀

該實驗得出的結(jié)論是_______________，能說明灰綠色是由Fe(OH)2表面吸附Fe2+引起的證據(jù)是____________。丙同學(xué)認(rèn)為該實驗方案不足以證明灰綠色是由Fe(OH)2表面吸附Fe2+引起的，還需補(bǔ)充的實驗是________________，證明該假設(shè)成立。

（3）丙同學(xué)探究溫度對氫氧化亞鐵制備實驗的影響：取少量灰綠色沉淀，在水浴中加熱，顏色由灰綠變白，且有絮狀白色沉淀下沉，原因為_____________。

（4）根據(jù)以上實驗探究，若盡可能制得白色Fe(OH)2沉淀，需要控制的實驗條件____________。

Answer 1

【答案】 Fe2++2OH—=Fe(OH)2↓ 取一定量的灰綠色沉淀，加入鹽酸溶解，再加入KSCN溶液，若溶液不變紅色，則證明灰綠色物質(zhì)中不含有Fe(OH)3。 2mL 0.1mol/LFeCl2溶液 3滴0.1mol/L NaOH溶液 在氫氧化鈉溶液濃度一定的條件下，硫酸亞鐵溶液的濃度越小，產(chǎn)生白色沉淀的現(xiàn)象越明顯。 實驗2中沉淀下沉后，大部分灰綠色變?yōu)榘咨�沉淀（或�(qū)嶒?中沉淀下沉后，底部都為白色沉淀） 向?qū)嶒?（或?qū)嶒?）的白色沉淀中繼續(xù)加入過量的硫酸亞鐵溶液，白色沉淀變成灰綠色。 Fe2+在加熱時易發(fā)生水解，生成Fe(OH)2，因此顏色變白，同時沉淀的量增加，導(dǎo)致出現(xiàn)片狀白色沉淀。 隔絕氧氣、硫酸亞鐵少量（或氫氧化鈉過量）、硫酸亞鐵濃度小（或氫氧化鈉濃度大）、將氫氧化鈉溶液逐滴加入到硫酸亞鐵溶液中、微熱等 。

【解析】（1）實驗1中產(chǎn)生的白色沉淀是氫氧化亞鐵，反應(yīng)的離子方程式是Fe2++2OH—=Fe(OH)2↓。（2）①要驗證不存在氫氧化鐵，只需要轉(zhuǎn)化為鐵鹽，利用KSCN溶液檢驗即可，因此實驗方案是：取一定量的灰綠色沉淀，加入鹽酸溶解，再加入KSCN溶液，若溶液不變紅色，則證明灰綠色物質(zhì)中不含有Fe(OH)3。 ②要驗證該假設(shè)不成立，只需要向亞鐵鹽中加入少量的氫氧化鈉溶液觀察沉淀顏色即可，因此向試管中加入2mL 0.1mol/LFeCl2溶液，再往試管中加入3滴0.1mol/L NaOH溶液，振蕩，現(xiàn)象與實驗1相同，證明該假設(shè)不成立。③根據(jù)實驗現(xiàn)象可知在氫氧化鈉溶液濃度一定的條件下，硫酸亞鐵溶液的濃度越小，產(chǎn)生白色沉淀的現(xiàn)象越明顯。實驗2中沉淀下沉后，大部分灰綠色變?yōu)榘咨�沉淀（或�(qū)嶒?中沉淀下沉后，底部都為白色沉淀），這說明灰綠色是由Fe(OH)2表面吸附Fe2+引起的；要證明假設(shè)正確，應(yīng)該向沉淀中繼續(xù)加入亞鐵鹽，即需要補(bǔ)充的實驗是 向?qū)嶒?（或?qū)嶒?）的白色沉淀中繼續(xù)加入過量的硫酸亞鐵溶液，白色沉淀變成灰綠色，這說明假設(shè)完全正確。（3）由于Fe2+在加熱時易發(fā)生水解，生成Fe(OH)2，因此顏色變白，同時沉淀的量增加，導(dǎo)致出現(xiàn)片狀白色沉淀。（4）根據(jù)以上實驗探究，若盡可能制得白色Fe(OH)2沉淀，需要控制的實驗條件是：隔絕氧氣、硫酸亞鐵少量（或氫氧化鈉過量）、硫酸亞鐵濃度小（或氫氧化鈉濃度大）、將氫氧化鈉溶液逐滴加入到硫酸亞鐵溶液中、微熱等。