- 氢氧化铁胶体的制备
- 共59题
关于下列各装置图的叙述中，正确的是（ ）
A
制取及观察Fe（OH）2
B
比较两种物质的热稳定性
C
实验室制取NH3
D
分离沸点不同且互溶的液体混合物
正确答案
解析
解：A．将滴管插入到液面以下，氢氧化钠和硫酸亚铁发生反应：2NaOH+FeS04=Na2S04+Fe（OH）2↓，Fe（OH）2很容易被空气中的氧气氧化4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，该装置使用煤油以隔绝空气，使氢氧化亚铁不能与氧气充分接触，从而达到防止被氧化的目的，所以该实验能制取并观察到氢氧化亚铁白色絮状沉淀，故A正确；
B．碳酸钠较稳定，加热不分解，只有碳酸氢钠分解2NaHCO3
C．实验室常用铵盐和碱反应制取氨气，2NH4Cl（固）+Ca（OH）2（固）
D．图中装置为分馏操作，可用于分离沸点不同且互溶的液体混合物，进出水方向为下口进上口出，温度计水银球的位置应该在三颈瓶出蒸汽的口的正下方，故D错误；
故选A．
下列实验能达到实验目的且符合安全要求的是（ ）
A
制备氢氧化亚铁并观察其颜色
B
收集氧气
C
制备并检验氢气的可燃性
D
浓硫酸稀释
正确答案
解析
解：A．氢氧化钠溶液滴入硫酸亚铁中：FeSO4+2NaOH═Fe（OH）2↓+Na2SO4，氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化：4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3，所以氢氧化亚铁的制备要隔绝空气，故A错误；
B．氧气是无色无味，不易溶于水的气体，所以可用排水法收集，该装置正确，故B正确；
C．用锌与盐酸反应：Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑，制取氢气是固体和液体的不加热反应，该发生装置正确，氢气是可燃性气体，不纯点燃有爆炸的危险，所以要进行纯度的检验，故C错误；
D．稀释浓硫酸时，要考虑浓硫酸的物理性质，密度比水大，易溶于水，溶于水时放出大量的热，如果把水倒入浓硫酸中，水会浮在上面，放出的热足以使水沸腾，从而造成液滴飞溅，导致事故发生，所以稀释浓硫酸时要把浓硫酸倒入水中，并不断搅拌，使热量快速扩撒，故D错误；
故选：B．
（1）A管中装______，B管中装______．
（2）同学甲：先夹紧止水夹a，使A管开始反应，在B管中观察到的现象是______．B中发生反应的化学方程式是______．
（3）同学乙：打开a，使A管中反应一段时间后再夹紧止水夹a，实验中在B管中观察到的现象是．______
（4）若溶液中既有Fe2+又有Fe3+，可用______检验Fe2+．
正确答案
解：（1）铁与硫酸反应生成氢气，关闭止水夹，会使装置A管中压强变大，使A管中的药品进入B管中，与B管中的药品反应得到氢氧化亚铁，所以在试管A里加入试剂稀H2SO4、铁粉，获得硫酸亚铁溶液，试管B中加入的试剂为氢氧化钠溶液，
故答案为：铁粉和稀H2SO4 ；氢氧化钠溶液；
（2）A中反应为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，氢气的生成导致A中压强增大，溶液从导管进入B试管，B中反应为FeSO4+2NaOH=Fe（OH）2↓+Na2SO4，Fe（OH）2不稳定易被空气氧化生成 Fe（OH）3，所以现象是有白色沉淀生成，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，反应方程式为4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，
故答案为：产生红褐色沉淀；FeSO4+2NaOH=Fe（OH）2↓+Na2SO4 、4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；
（3）先打开止水夹a，使A管中物质反应一段时间后，再夹紧止水夹，A中生成的氢气将空气排出，生成的硫酸亚铁和氢氧化钠混合时氢氧化亚铁不被氧化，所以看到的现象是有白色沉淀生成（且不变色），
故答案为：有白色沉淀生成；
（4）Fe2+具有强还原性，可使酸性高锰酸钾溶液褪色，Fe3+不具有强还原性，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，因此可以用酸性高锰酸钾溶液检测溶液中Fe2+，
故答案为：酸性高锰酸钾溶液．
解析
解：（1）铁与硫酸反应生成氢气，关闭止水夹，会使装置A管中压强变大，使A管中的药品进入B管中，与B管中的药品反应得到氢氧化亚铁，所以在试管A里加入试剂稀H2SO4、铁粉，获得硫酸亚铁溶液，试管B中加入的试剂为氢氧化钠溶液，
故答案为：铁粉和稀H2SO4 ；氢氧化钠溶液；
（2）A中反应为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，氢气的生成导致A中压强增大，溶液从导管进入B试管，B中反应为FeSO4+2NaOH=Fe（OH）2↓+Na2SO4，Fe（OH）2不稳定易被空气氧化生成 Fe（OH）3，所以现象是有白色沉淀生成，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，反应方程式为4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，
故答案为：产生红褐色沉淀；FeSO4+2NaOH=Fe（OH）2↓+Na2SO4 、4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；
（3）先打开止水夹a，使A管中物质反应一段时间后，再夹紧止水夹，A中生成的氢气将空气排出，生成的硫酸亚铁和氢氧化钠混合时氢氧化亚铁不被氧化，所以看到的现象是有白色沉淀生成（且不变色），
故答案为：有白色沉淀生成；
（4）Fe2+具有强还原性，可使酸性高锰酸钾溶液褪色，Fe3+不具有强还原性，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，因此可以用酸性高锰酸钾溶液检测溶液中Fe2+，
故答案为：酸性高锰酸钾溶液．
（2015秋•唐山校级期末）某研究性学习小组在研究用Fe2+制备Fe（OH）2的过程中，设计了如下实验装置：
（1）以上各装置中能较长时间观察到Fe（OH）2白色沉淀的是______（填序号）
（2）某同学对上图③装置进行改进并实验：
当A容器中的反应开始后，分别进行下列操作，请回答有关问题：
①若先关闭弹簧夹D，打开弹簧夹C，A容器中反应进行一会儿后，再关闭弹簧夹C，打开弹簧夹D，B容器中会观察到什么现象：______．
②若先关闭弹簧夹C，打开弹簧夹D，B容器中会观察到什么现象：______，
写出B容器中有关反应的化学方程式______．
正确答案
解：（1）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，②中盛有氢氧化钠溶液的滴管伸入放有还原性铁粉的硫酸亚铁溶液中，可以避免试管中部分氧气对氢氧化亚铁的氧化，则能减少与氧气接触；③Fe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，只有①生成的氢氧化亚铁能够与空气中氧气发生反应：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，导致不能长时间观察到氢氧化亚铁，
故答案为：②③；
（2）①若先打开C，H2进入B，驱出B中O2，再关闭C，A中Fe2+进入B，只能生成Fe（OH）2，故答案为：开始时容器B中的导管口有气泡冒出，弹簧夹关闭后容器A中溶液进入容器B，有白色沉淀生成；
②若开始关闭C，A中反应生成H2，压强增大，A中溶液由导管进入B，B中Fe2+与OH-反应生成Fe（OH）2白色沉淀，Fe（OH）2与B中O2反应生成红褐色沉淀Fe（OH）3，反应的化学方程式为：2NaOH+FeSO4═Fe（OH）2↓+Na2SO4、4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3，
故答案为：有白色沉淀生成，沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色；2NaOH+FeSO4═Fe（OH）2↓+Na2SO4、4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3．
解析
解：（1）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，②中盛有氢氧化钠溶液的滴管伸入放有还原性铁粉的硫酸亚铁溶液中，可以避免试管中部分氧气对氢氧化亚铁的氧化，则能减少与氧气接触；③Fe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，只有①生成的氢氧化亚铁能够与空气中氧气发生反应：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，导致不能长时间观察到氢氧化亚铁，
故答案为：②③；
（2）①若先打开C，H2进入B，驱出B中O2，再关闭C，A中Fe2+进入B，只能生成Fe（OH）2，故答案为：开始时容器B中的导管口有气泡冒出，弹簧夹关闭后容器A中溶液进入容器B，有白色沉淀生成；
②若开始关闭C，A中反应生成H2，压强增大，A中溶液由导管进入B，B中Fe2+与OH-反应生成Fe（OH）2白色沉淀，Fe（OH）2与B中O2反应生成红褐色沉淀Fe（OH）3，反应的化学方程式为：2NaOH+FeSO4═Fe（OH）2↓+Na2SO4、4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3，
故答案为：有白色沉淀生成，沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色；2NaOH+FeSO4═Fe（OH）2↓+Na2SO4、4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3．
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）用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入______．
（2）除去蒸馏水中溶解的O2常采用______的方法．
（3）制取Fe（OH）2白色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．这样操作的理由是：防止发生反应______．（填化学方程式）
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．
（4）在试管Ⅰ里加入的试剂是______．
（5）为了制得Fe（OH）2白色沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是______．
正确答案
解：（1）根据FeSO4具有易被氧化和易水解的特点，在配制其溶液时还需加入稀H2SO4防止 发生水解反应，同时加入铁屑防止硫酸亚铁被氧化．
故答案为：稀H2SO4；铁屑；
（2）蒸馏水中若溶有O2，则会加速Fe（OH）2氧化，由于氧气的溶解度随温度的升高而减小，因此可采用加热煮沸的方法除去．
故答案为：加热煮沸；
（3）用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，是为避免生成的Fe（OH）2沉淀接触O2，发生反应的方程式为4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，故答案为：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；
（4）铁与硫酸反应生成氢气，关闭止水夹，会使装置Ι中压强变大，使Ι中的药品进入Ⅱ中，与Ⅱ中的药品反应得到氢氧化亚铁，所以在试管I里加入试剂稀H2SO4、铁屑，获得硫酸亚铁溶液，故答案为：稀H2SO4、铁屑；
（5）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Fe（OH）2．若过早关闭止水夹，使左侧试管中的硫酸压入右侧试管中，将NaOH中和，则得不到Fe（OH）2溶液，故答案为：检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度，当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹．
解析
解：（1）根据FeSO4具有易被氧化和易水解的特点，在配制其溶液时还需加入稀H2SO4防止 发生水解反应，同时加入铁屑防止硫酸亚铁被氧化．
故答案为：稀H2SO4；铁屑；
（2）蒸馏水中若溶有O2，则会加速Fe（OH）2氧化，由于氧气的溶解度随温度的升高而减小，因此可采用加热煮沸的方法除去．
故答案为：加热煮沸；
（3）用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，是为避免生成的Fe（OH）2沉淀接触O2，发生反应的方程式为4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，故答案为：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；
（4）铁与硫酸反应生成氢气，关闭止水夹，会使装置Ι中压强变大，使Ι中的药品进入Ⅱ中，与Ⅱ中的药品反应得到氢氧化亚铁，所以在试管I里加入试剂稀H2SO4、铁屑，获得硫酸亚铁溶液，故答案为：稀H2SO4、铁屑；
（5）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Fe（OH）2．若过早关闭止水夹，使左侧试管中的硫酸压入右侧试管中，将NaOH中和，则得不到Fe（OH）2溶液，故答案为：检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度，当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹．
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