Question

用下面两种方祛可以制得白色的Fe(OH)₂沉淀。

方法一：用不含Fe³⁺的FeSO₄溶液与不含O₂的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。

（1）制取所需的FeSO₄溶液需要的反应物为_______。

（2）生成白色Fe(OH)₂沉淀的操作是用长滴管吸取NaOH溶液，插入FeSO₄溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是__________。

方法二：在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H₂SO₄等试剂制备。

（3）在试管Ⅰ里加入的试剂是________________________________________。

（4）在试管Ⅱ里加入的试剂是________________________________________。

操作：先打开止水夹，使I管中反应一段时间后再夹紧止水夹，实验中观察到I管中溶液被压入II管中，II中发生反应的离子方程式为：_____________。

（5）这样生成的Fe(OH)₂沉淀能较长时间保持白色，其理由是_____________________。

Answer

稀H2SO4、铁屑避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2稀H2SO4、铁屑NaOH溶液Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓试管I中反应生成的H2充满了试管I和试管II，且外界空气不容易进入

【解析】本题用两种方法来制备氢氧化亚铁，方法一完全是采用课本中的实验，考查硫酸亚铁的制备；在制备氢氧化亚铁时必须要除去溶解在溶液中的氧气．方法二是对课本实验的延伸，是一种改进的制备方法，用氢气作保护气的方法来保证新制的氢氧化亚铁不马上被氧化。

（1）铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，所以制取所需的FeSO4溶液需要的反应物为稀H2SO4、 铁屑；

（2）氢氧化亚铁很容易被空气中的氧气氧化，为了避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2，实验时生成白色氢氧化亚铁沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。

方法二（3）试管Ⅰ中提供还原性气体氢气和硫酸亚铁溶液，可用稀硫酸和铁屑反应生成，则在试管Ⅰ里加入的试剂是稀H2SO4 、铁屑；

（4）试管Ⅱ中应为NaOH溶液，与试管Ⅰ中生成的FeSO4溶液反应生成Fe(OH)2沉淀。打开止水夹，Fe与H2SO4反应生成H2充满整个装置，反应一段时间后关闭止水夹，左侧试管内气压升高，反应生成的Fe2+沿导管进入右侧试管与NaOH反应生成白色沉淀氢氧化亚铁，所以II中发生反应的离子方程式为Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓。

（5）试管I中反应生成的H2充满了试管I和试管II，且外界空气不容易进入，所以生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色。

点睛：本题考查氢氧化亚铁的制备原理，采用了创新的实验手法，对此类题目的解答，有赖于对基础知识的扎实掌握，需要大胆的开拓和创新精神。两支试管，试管Ⅱ是开口式的，无法用产生的气体将试液压入试管Ⅰ中，所以制取FeSO4 应放在试管Ⅰ中，而在试管Ⅱ中盛不含O2的NaOH溶液。当Fe与稀H2SO4放入试管Ⅰ后，产生H2可从试管Ⅰ内短管处排出试管 Ⅰ 内空气，经过止水夹通入试管 Ⅱ 中，再排尽试管 Ⅱ 内空气。然后关闭止水夹，试管 Ⅰ 内产生的H2无法逸出，产生的H2将试管 Ⅰ 内FeSO4等液体通过长导管压入试管 Ⅱ 内，在此压液过程中，液体都处于H2环境，从而避免了被空气中的O2氧化，使得氢氧化亚铁能保存更长时间。