Question

如图1所示，此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，实验时必须使用铁屑和6mol/L的硫酸，其他试剂任选．填写下列空白：

（1）B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入试剂是          ．A中反应的离子方程式是         ．

（2）实验开始时应先将活塞a               （填“打开”、“关闭”）．

（3）简述生成Fe（OH）₂的操作过程                 ．

（4）实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B瓶中发生的反应为               ．

（5）下列图2各图示中             能较长时间看到Fe（OH）₂白色沉淀．

Answer

（1）铁屑；Fe+2H+=Fe2++H2↑；（2）打开；

（3）关闭活塞a，在气体压强的作用下，A中含有硫酸亚铁溶液被压人B中，硫酸亚铁和氢氧化钠溶液反应；（4）4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；（5）①②③④；

【解析】（1）A中应预先盛放固态反应物铁屑，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，离子反应方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑；

（2）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，故答案为：打开；

（3）A中反应发生后，为保证硫酸亚铁进入B中和氢氧化钠混合，要借助氢气产生的压强，所以需要关闭活塞a，在气体压强的作用下，A中含有硫酸亚铁溶液被压人B中，硫酸亚铁和氢氧化钠溶液反应，发生的离子反应方程式为：Fe2++2OH﹣=Fe（OH）2↓，生成Fe（OH）2白色沉淀；

（4）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，所以实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，出现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；

（5）根据题中信息可知要较长时间保存Fe（OH）2沉淀，必须在制取过程中尽可能减少和空气接触，对比四个选项明显可以发现选项③、④加入有机物作隔离层和空气接触少，②中Fe和稀硫酸生成氢气能排出装置中的氧气，所以也能减少与氧气接触，根据（4）分析①也能减少与氧气接触，故答案为：①②③④；

【点评】本题考查了氢氧化亚铁的制取，题目难度不大，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．注意4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3．