- 氢氧化亚铁的化学性质
- 共189题
某研究性学习小组在研究由Fe2+制备Fe（OH）2的过程中，设计了如下实验方案：
【实验设计】
方法一：按照图1进行实验，容器A中的反应开始时，弹簧夹C处于打开状态，一段时间后，关闭弹簧夹C，容器A中的反应仍在进行．最终在______容器中观察到白色沉淀，该实验中涉及到的化学方程式有：______．
方法二：按图2进行实验，最终在两极间的溶液中首先观察到白色沉淀．请从所提供的试剂或电极材料中选择正确的序号填在横线上：①纯水②NaCl溶液③NaOH溶液④四氯化碳⑤CuCl2溶液⑥乙醇⑦Fe棒⑧植物油⑨碳棒
a为______，b为______，c为______，d为______．（填序号）
【探究思考】
实验表明上述实验中出现白色的沉淀会逐渐转变为灰绿色或绿色，那么如何解释出现灰绿色或绿色的现象呢？
（1）甲同学查阅资料后，得到Fe（OH）2如下信息：
阅读该资料后，你对上述实验中出现灰绿色或绿色的现象的解释是：______；资料中提及的微绿色Fe3（OH）8，用氧化物的形式表示可写成______．
（2）乙同学依据配色原理：白色和棕色不可能调配成绿色或灰绿色的常识，认为绿色可能是形成Fe（OH）2•nH2O所致．用热水浴的方式加热“方法一”中生成的绿色沉淀，观察到沉淀由绿变白的趋势．加热时，“方法一”中弹簧夹C应处于______（填“打开”或“关闭”）状态，容器A中的反应须处于______（填“停止”或“发生”）状态．写出该实验中支持乙同学观点的化学方程式______．
正确答案
【实验设计】
方法一：关闭活塞C，A瓶内铁粉与稀硫酸反应放出的氢气不能排出而使瓶内气体增加，压强逐渐增大，把反应生成的硫酸亚铁溶液压入B瓶内，氢氧化钠与硫酸亚铁发生反应而生成氢氧化亚铁的沉淀，因此，在B瓶内观察到沉淀产生，涉及的反应有：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、FeSO4+2NaOH=Fe（OH）2↓+Na2SO4、H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O，
故答案为：B；Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、FeSO4+2NaOH=Fe（OH）2↓+Na2SO4、H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O；
方法二：按图2进行实验，最终在两极间的溶液中首先观察到白色沉淀，则阳极上铁放电生成亚铁离子，所以铁作阳极，金属或导电的非金属作阴极，可以选用铁或石墨；
阴极上氢离子放电同时有氢氧根离子生成，所以可以选用氢氧化钠溶液或氯化钠溶液，为防止亚铁离子被氧化，则C的密度小于水的密度，所以C可以选用植物油，
故答案为：⑦；⑨或⑦；⑧；②或③；
【探究思考】
（1）由资料信息可知，氢氧化亚铁为白色而氢氧化铁为棕色，二者的混合物呈现出绿色，因此实验中出现灰绿色或绿色的现象应是生成的Fe（OH）2部分被氧化而混入少量的Fe（OH）3的缘故；资料中提及的微绿色Fe3（OH）8，可理解为Fe（OH）2与Fe（OH）3的结合起的一种物质，其中既有+2价铁也有+3价铁，因此改写为氧化物的形式时，8个氢原子应结合成4H2O，所以应写成：FeO•Fe2O3•4H2O，
故答案为：由于Fe（OH）2部分被氧化，混入少量的Fe（OH）3；FeO•Fe2O3•4H2O；
（2）验证乙同学的猜测要防止Fe （OH）2•nH2O被空气氧化，因此活塞C应处于打开状态，容器A中的反应也要继续进行，Fe （OH）2•nH2O受热分解生成氢氧化亚铁和水，
故答案为：打开；发生；Fe（OH）2•nH2O
（1）写出下列反应的化学方程式
①Fe与水在高温下反应：____________________
②Fe(OH)2被氧气氧化为Fe(OH)3：___________________
③SiO2与C在高温下反应制取Si：___________________
（2）写出下列反应的离子方程式：
①Al2(SO4)3溶液与足量的NH3·H2O：___________________
②Si与NaOH溶液反应：___________________
③Cl2与Ca(OH)2溶液反应：___________________
正确答案
“略”
按要求写出下列反应的化学方程式：
（1）钢铁工业是国家工业的基础．请写出由CO还原赤铁矿的化学方程式：______．
（2）在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物．写出铁粉和水蒸气反应的化学方程式：______．
正确答案
（1）一氧化碳还原三氧化二铁生成铁和二氧化碳，反应为3CO+Fe2O3
（2）铁粉遇到高温水蒸气发生反应生成四氧化三铁和氢气，反应为3Fe（s）+4H2O（g）
I．硫酸铁糖衣药片是一种治疗缺铁性贫血的药剂．某化学课外活动小组测定其中铁元素含量的实验步骤如下：
（1）刮除药片糖衣称得样品ag，将其研碎后迅速溶解，配制溶液．操作如图所示，操作是否正确，______，如不正确，说明原因（正确可不填写）
（2）洗涤的目的是除去附着在沉淀上的______．（写离子符号）
（3）将沉淀物灼烧，冷却至室温，称得其质量为b1g，再次灼烧并冷却至室温称得其质量为b2 g，若b1-b2=0.3，则接下来的操作______，后通过计算可得出结果．
（4）有同学认为：上述流程中若不加入氯水，其它步骤不变，仍可达到目的．他的理由是______
（用化学方程式表示）
II．某化学兴趣小组在做实验时，将AgNO3溶液和KI溶液混合，发现有黄色沉淀生成，振荡后迅速消失．大家经查阅资料后发现，可能的原因是发生了下列反应：AgI+I-
[AgI2]-
（1）甲同学设计了两个简单的实验方案来进行验证，请你协助他完成实验．
实验l：向浓Ⅺ溶液中滴加AgNO3溶液，观察到无沉淀生成．
实验2：向AgNO3溶液中滴加Ⅺ溶液，有黄色沉淀生成；再______．
（2）乙同学在实验所得的溶液中滴加硝酸溶液，结果又出现了沉淀．请解释出现沉淀的原因______．
（3）丙同学在实验所得的溶液中，滴加氯水也可以看到沉淀，但由于溶液为黄色，分不清沉淀的颜色．大家通过查阅数据，分析认为产生的沉淀不可能是AgCl，所查阅的数据是______．
同学们通过查阅资料知道，AgCl沉淀能溶于浓氨水．请写出这一反应的离子方程式______．
正确答案
I．（1）容量瓶是专门配制精确一定物质的量的浓度的溶液的仪器，本实验中须250.00mL溶液，精确到0.01mL，所以必须用250mL容量瓶，图中是200mL容量瓶错误，
故答案为：不正确；容量瓶应该是250mL；
（2）根据测定其中铁元素含量的实验步骤知，加入稀硫酸引入硫酸根离子，加入氯水引入氯离子，加入氨水引入氨根离子和氢氧根离子，灼烧红棕色的固体，目的是得到三氧化二铁，否则灼烧前的固体中混有硫酸铁等杂质，须除去这些杂质，
故答案为：NH4+、Cl-、SO42-、OH-、；
（3）将沉淀物灼烧的目的是得到恒重的三氧化二铁固体，如果不恒重，说明固体中含有结晶水影响铁的含量的测定，所以固体须恒重，因实验室测固体用的是托盘天平，托盘天平的精确度为0.1克，所以将沉淀物灼烧，冷却至室温，称得其质量为b1g，再次灼烧并冷却至室温称得其质量为b2 g，若b1-b2=0.3，则接下来的操作是再次加热，并置于干燥器中冷却，称量，直至两次质量差不超过0.1克为止，
故答案为：再次加热，并置于干燥器中冷却，称量，直至两次质量差不超过0.1克为止；
（4）氢氧化亚铁中+2价的铁具有还原性，空气中的氧气具有还原性，氢氧化亚铁在空气中很快被氧气氧化，发生4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，只有氢氧化铁，效果与加入氯水后最终的效果相同，
答案为：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；
II．（1）甲同学设计了两个简单的实验方案来进行验证，AgNO3溶液和KI溶液混合，发现有黄色沉淀生成，振荡后迅速消失，实验操作中已经得到了黄色沉淀，根据可能发生的反应AgI+I-⇌[AgI2]-，知再继续滴加KI溶液，黄色沉淀溶解，
故答案为：继续滴加KI溶液，黄色沉淀溶解；
（2）乙同学在实验所得的溶液中滴加硝酸溶液，硝酸具有强氧化性，能将碘离子氧化成单质碘，使碘离子的浓度降低，对于AgI+I-⇌[AgI2]-，反应物浓度降低，平衡向逆反应方向移动，所以出现碘化银黄色沉淀，
故答案为：加入硝酸溶液后，硝酸将碘离子氧化，使碘离子浓度减小，平衡AgI+I-⇌[AgI2]-逆向移动；
（3）丙同学在实验所得的溶液中，滴加氯水也可以看到沉淀，但由于溶液为黄色，分不清沉淀的颜色，可通过查阅它们的溶解度比较大小，溶解度小的易形成沉淀，所以所查阅的数据是AgI、AgCl的溶解度；AgCl沉淀能溶于浓氨水．形成了络合物[Ag（NH3）2]+，
故答案为：AgI、AgCl的溶解度；AgCl+2NH3•H2O=[Ag（NH3）2]++Cl-+2H2O；
某同学采用如图所示装置进行Fe粉与水蒸气的反应．
（1）写出Fe粉与水蒸气反应的化学方程式______．
（2）该同学向反应后的固体中加入过量的稀HCl，并将溶液分装在两支试管中．
①向第一支试管中滴加KSCN溶液，溶液呈红色，该溶液中存在的阳离子有______．
②向第二支试管中加入适量铁粉．该过程中发生化合反应的离子方程式是______．
再向所得溶液中滴加NaOH溶液并放置一段时间，该步反应中的实验现象是______．发生的氧化还原反应的化学方程式是______．
正确答案
（1）该反应的化学方程式是：3Fe+4H2O（g） 
故答案是：3Fe+4H2O（g） 
（2）①滴加KSCN溶液，溶液呈红色，证明有Fe3+，反应后的固体中一定含有剩余的铁，和盐酸反应生成氯化亚铁，溶液中含有氢离子；
故答案是：Fe3+、Fe2+、H+；
②加入适量铁粉，铁和Fe3+反应，反应的离子方程式是：2Fe3++Fe═3 Fe2+；加入氢氧化钠溶液后，现象是：产生白色沉淀，迅变成灰绿色，最终速变成红褐色；反应的化学方程式为：4Fe（OH）2+O2+2 H2O═4 Fe（OH）3 ；
故答案是：2Fe3++Fe═3 Fe2+； 产生白色沉淀，迅变成灰绿色，最终速变成红褐； 4Fe（OH）2+O2+2 H2O═4 Fe（OH）3 ．
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