- 氢氧化亚铁的制备
- 共87题
关于下列各装置图的叙述中，正确的是
[ ]
正确答案
制取Fe（OH）2时，要将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面下______（判断对和错）
正确答案
对
解析
解：+2价铁不稳定，易被氧化为+3价，在制备Fe（OH）2时应该隔绝空气，所以实验室制Fe（OH）2时应将吸有NaOH溶液的胶头滴管伸入FeSO4溶液液面下，缓缓挤出碱液，从而排除空气干扰，
故答案为：对．
（1）同学甲：先夹紧止水夹a，使A管开始反应，一段时间后在B管中观察到的现象是：①液面上升，②______．此时B中发生现象②的化学反应方程式是：______．
（2）同学乙：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．实验中在B管中观察到的现象主要是______．同学乙在开始阶段进行的操作，主要的实验目的是：______．
（3）你认为______（填甲或乙）同学的实验可制取纯净的Fe（OH）2．
正确答案
解：（1）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，所以看到的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：有白色沉淀生成，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色；4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；
（2）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（且不变色）；排尽试管中的空气，防止Fe（OH）2被氧化；
（3）通过以上分析知，乙同学的实验可制取纯净的Fe（OH）2，故答案为：乙．
解析
解：（1）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，所以看到的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：有白色沉淀生成，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色；4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；
（2）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（且不变色）；排尽试管中的空气，防止Fe（OH）2被氧化；
（3）通过以上分析知，乙同学的实验可制取纯净的Fe（OH）2，故答案为：乙．
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．
正确答案
解：（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↑，
故答案为：铁屑；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，
故答案为：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）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，
故答案为：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；
解析
解：（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↑，
故答案为：铁屑；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，
故答案为：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）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，
故答案为：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；
（1）在试管Ⅰ里加入的试剂是______．
（2）在试管Ⅱ里加入的试剂是______．
（3）为了制得白色Fe（OH）2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______．
（4）为何能在较长时间内观察到Fe（OH）2白色沉淀：______．
综上所述，关于Fe（OH）2制备的改进方法很多，核心问题有两点：一是溶液中的溶解______；二是反应过程必须______．
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；
（2）试管I里加入试剂稀H2SO4、铁屑，获得硫酸亚铁溶液，并能产生氢气，当氢气使装置Ι中压强变大，使Ι中的药品硫酸亚铁进入Ⅱ中，与Ⅱ中的药品氢氧化钠反应得到氢氧化亚铁，
故答案为：NaOH溶液；
（3）为了制得白色Fe（OH）2沉淀，在试管I和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后先检验试管II中排除氢气纯度，当氢气纯净时，关闭止水夹，铁和稀硫酸反应生成的氢气使I中压强增大，导致I中硫酸亚铁溶液通过导管进入II，从而发生复分解反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，所以塞紧塞子后的操作步骤是：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，
故答案为：检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度，当排出的氢气纯净时，再夹紧止水夹；
（4）由于Fe（OH）2不稳定，在水中，只要有一点氧气就极易发生反应生成Fe（OH）3，试管Ⅰ中反应生成的氢气充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入，所以能在较长时间内观察到Fe（OH）2白色沉淀，综上所述，关于Fe（OH）2制备的改进方法很多，核心问题有两点：一是溶液中的溶解氧必须除去，二是反应过程必须与O2隔绝，
故答案为：试管Ⅰ中反应生成的氢气充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入；氧必须除去；与O2隔绝．
解析
解：（1）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；
（2）试管I里加入试剂稀H2SO4、铁屑，获得硫酸亚铁溶液，并能产生氢气，当氢气使装置Ι中压强变大，使Ι中的药品硫酸亚铁进入Ⅱ中，与Ⅱ中的药品氢氧化钠反应得到氢氧化亚铁，
故答案为：NaOH溶液；
（3）为了制得白色Fe（OH）2沉淀，在试管I和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后先检验试管II中排除氢气纯度，当氢气纯净时，关闭止水夹，铁和稀硫酸反应生成的氢气使I中压强增大，导致I中硫酸亚铁溶液通过导管进入II，从而发生复分解反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，所以塞紧塞子后的操作步骤是：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，
故答案为：检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度，当排出的氢气纯净时，再夹紧止水夹；
（4）由于Fe（OH）2不稳定，在水中，只要有一点氧气就极易发生反应生成Fe（OH）3，试管Ⅰ中反应生成的氢气充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入，所以能在较长时间内观察到Fe（OH）2白色沉淀，综上所述，关于Fe（OH）2制备的改进方法很多，核心问题有两点：一是溶液中的溶解氧必须除去，二是反应过程必须与O2隔绝，
故答案为：试管Ⅰ中反应生成的氢气充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入；氧必须除去；与O2隔绝．
扫码查看完整答案与解析