- 氢氧化亚铁的制备
- 共87题
(1)Fe(OH)2很不稳定,露置在空气中容易被氧化,Fe(OH)2被氧化的化学方程式为:___________________。为了获得白色的Fe(OH)2沉淀,可以用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
方法一:
(2)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入____________________。
(3)除去蒸馏水中溶解的O2常采用____________的方法。
(4)生成白色Fe(OH)2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_________________。
方法二:在如图所示装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。
(5)在试管工里加入的试剂是_______________。
(6)在试管Ⅱ里加入的试剂是_______________。
(7)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
______________________。
(8)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是________________________________。
正确答案
(1)4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3(2)铁粉
(3)加热至沸腾
(4)防止空气随着NaOH溶液的加入进入溶液(或避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2)
(5)稀硫酸、铁屑
(6)NaOH溶液
(7)检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度,当排出的氢气的纯净时,再夹紧止水夹
(8)试管Ⅰ中反应生成的氢气充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ且外界空气不易进入
在用FeSO4溶液与NaOH溶液反应制备白色的Fe(OH)2时,出现了“白色沉淀迅速转变为灰绿色,最后逐渐变成红褐色”的实验现象,如何解释出现灰绿色的现象,探究小组的同学产生了不同的观点:
①灰绿色物质就是红褐色的氢氧化铁跟白色的氢氧化亚铁的简单混合物;
②灰绿色物质是铁的一种新的氢氧化物,但其中不含Fe3+离子。
(1)验证观点①不正确的实验操作是:________________________________,验证观点②所需的试剂有:___________________________。
(2)某同学查阅资料后,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的现象的解释是:_______________________________。
(3)探究小组的同学在研究由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中,甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下4个实验方案:
甲方案:用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备Fe(OH)2。
乙方案:应用钢铁吸氧腐蚀的原理,设计电池制备Fe(OH)2。
丙方案:按图实验,制备Fe(OH)2。
丁方案:按图实验,制备Fe(OH)2。(苯的作用是使电解质溶液隔绝空气)
回答下列问题:
① 在甲方案中,所用FeSO4样品通常部分被氧化,写出在配制FeSO4溶液时,其操作过程及反应的离子方程式:________________________。
②在乙方案中,正极的电极反应式是:_______________________。你认为该方案是否可行?________,若不可行请说明理由(若可行,则该空不需回答):_______________________。
③在丙方案中,当容器B、A中均加入试剂并塞好橡皮塞后,还需要进行的操作是_________________。
④在丁方案中,在两电极之间的溶液中首先观察到白色沉淀。请写出b电极的电极反应式:_______________________。则其电解质溶液可以是下列三项中的___________。
A.蒸馏水 B.NaC1溶液 C.NaOH溶液
正确答案
(1)取红色和白色固体粉末混合均匀后,若混合物的颜色不为灰绿色,则证明观不正确;
盐酸或稀硫酸、KSCN溶液。
(2)Fe(OH)2易被氧化成灰绿色的Fe3(OH)3,其中含有Fe2+、Fe3+ (3)①向盛有蒸馏水的烧杯中加入一定量的硫酸,再将样品置于其中,搅拌溶解,然后加入过量的还原铁粉,反应为:2Fe3++Fe=3Fe2+,搅拌、静置,上层清液即为所要配置的FeSO4溶液
②O2+2H2O+4e-==4OH-;否;产生的Fe(OH)2随即就被空气氧化为Fe(OH)3 ③打开胶管夹C,使反应进行一段时间后关闭C
④2H++2e-=H2↑;B
下图所示装置可用来制取Fe(OH)2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、6 mol/L硫酸溶液,其他试剂任选。
填写下列空白:
(1)B中盛有一定量的NaOH溶液,D仪器的名称__________ ,此实验D仪器中需要放入___________ 溶液,A中应预先加入的试剂是_________ ,A中反应的离子方程式为____________ 。
(2)实验开始时应先将活塞E _________(填“打开”或“关闭”), 在C中收到的气体主要为__________ ;当C瓶或A瓶中的气泡_______时,将活塞E _________(填“打开” 或“关闭”),此刻B瓶中可能发生的化学反应(用离子方程式表示)是:______________ ;
(3)拔去装置B中的橡皮塞,使空气进入,写出有关反应的化学方程式:_______________ 。
正确答案
(1)分液漏斗 ;6 mol/LH2SO4 ; 铁粉 ; Fe + 2H+ == Fe2+ + H2↑
(2)打开 ;H2 ; 减少 ; 关闭 ;H+ + OH- == H2O 、 Fe2+ + 2OH- == Fe(OH)2↓
(3)4 Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4 Fe(OH)3
据下图所示装置用两种不同操作分别进行实验,观察B试管中的现象。
(1)操作1:先夹紧止水夹a,再使A管开始反应,在B管中观察到的现象是________________。B管发生反应的化学方程式是_________________
(2)操作2:打开止水夹a,使A管开始反应一段时间后再夹紧止水夹a,在B管中观察到的现象是________。B管中发生的离子方程式是____________________
(3)请说明造成两者实验现象不同的原因(如两种现象相同,此小题不用回答)________________
正确答案
(1)开始产生白色絮状沉淀,然后沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色;FeSO4+2NaOH=Fe(OH)3↓+ Na2SO4、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(2)打开止水夹时,试管B中的导管口有气泡冒出,夹紧后B中产生白色絮状沉淀,一段时间内沉淀不变色;Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
(3)操作1中没有排出B试管中的空气,而操作2中A试管产生的H2将B试管中的空气排出
由于Fe(OH)2极易被氧化,所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀,应用下图所示电解实验可以制得白色的纯净的Fe(OH)2沉淀。两电极材料分别为石墨和铁。
(1)a电极材料应为____,电极反应式为____。
(2)电解液c可以是________。
A.纯净水
B.NaCl溶液
C.NaOH溶液
D.CuCl2溶液
(3)d为苯,其作用是____,在加入苯之前对C应作何简单处理____。
(4)为了在较短时间内看到白色沉淀,可采取的措施是____。
A.改用稀硫酸作电解液
B.适当增大电源的电压
C.适当减小两电极间距离
D.适当降低电解液的温度
(5)若C中用Na2SO4溶液,当电解一段时间看到白色Fe(OH)2沉淀后,再反接电源电解,除了电极上看到气 泡外,混合物中另一明显现象为____。
正确答案
(1)铁; Fe-2e-==Fe2+
(2)B、C
(3)隔绝空气,防止Fe(OH)2被氧化; 加热煮沸
(4)B、C
(5)Fe(OH)2变成灰绿色,最后变成红褐色
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