Question

如图所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，实验时必须使用铁屑及6.00mol/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中应预先加入的试剂是___________，A中反应的离子方程式___________。

（2）实验开始时应先将活塞E_______________（城”打开”或“关闭”) ，其目的是_______________，在C中收集到的气体主要是_______________。

（3）简述生成Fe(0H)₂的操作过程：_______________________。

（4）拔去装置B中的橡皮塞，让空气进入B中，可观察到的现象是_______________；写出有关反应的化学方程式：_________________。

Answer

（1）铁屑；（l分）Fe+2H+＝Fe2++ H2↑（2分）

（2）打开；（1分）排尽装置中的空气；（2分）H2 （1分）

（3）关闭活塞E，A中压强增大，将FeSO4溶液压入B瓶中进行反应（2分）

（4）沉淀由白色变为灰绿色，最后变为红褐色（2分）；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(2分)

【解析】

试题分析：打开活塞，先在烧瓶A中加入Fe粉，通过分液漏斗向烧瓶A中滴加无挥发性的稀硫酸，这时发生反应：Fe+2H+＝Fe2++H2↑。产生的氢气把锥形瓶B中的NaOH溶液里的空气驱赶掉。使B中处于氢气的环境中。关闭活塞。再关闭活塞，由于A中不断产生氢气，使得A中的压强越来越大。这时A中产生的氢气将A装置中的FeSO4溶液通过导气管压入B中，发生反应Fe2++2OH-＝Fe(OH)2↓。由于整个装置都处于H2的还原性环境中，所以可以较长时间的观察的Fe(OH)2的白色沉淀。

（1）根据以上分析可知A中应预先加入的试剂是铁屑，A中反应的离子方程式为Fe+2H+＝Fe2++ H2↑；

（2）根据以上分析可知实验开始时应先将活塞E打开 ，其目的是排尽装置中的空气，在C中收集到的气体主要氢气；

（3）根据以上分析可知生成氢氧化亚铁的操作为关闭活塞E，A中压强增大，将FeSO4溶液压入B瓶中进行反应；

（4）当实验完毕，打开活塞，空气进入到装置B中，此时B瓶中发生反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3。实验现象为：白色沉淀逐渐变成灰绿色，最后变成红褐色。

考点：考查Fe(OH)2的实验室制法、及被空气中的氧气氧化过程的现象的观察的知识。