Question

30、Fe（OH）₃是一種紅褐色沉淀，Fe（OH）₂卻是一種白色沉淀，它們都可以在水中通過發生復分解反應來制得，比如：FeCl₃+3NaOH═Fe（OH）₃↓+3NaCl．由于Fe（OH）₂不穩定，在水中只要有一點氧氣就極易發生反應生成Fe（OH）₃，寫出其反應的化學方程式：

4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂═4Fe（OH）₃

，因而在溶液中較難制得純凈的Fe（OH）₂．
【猜想與假設】
若按照常規的正確方法向FeCl₂溶液中滴加NaOH溶液，很難觀察到白色沉淀現象，只能看到灰綠色沉淀．你認為灰綠色沉淀最可能的成分是

Fe（OH）₂和Fe（OH）₃的混合物

．
【設計與實驗】
用下面兩種精心設計的方法可以制得白色的Fe（OH）₂沉淀．
方法一：用不含氧氣的蒸餾水配置FeSO₄溶液與氫氧化鈉溶液，然后反應制備．
（1）除去蒸餾水中溶解的氧氣，常采用

煮沸

的方法．
（2）先在試管中注入FeSO₄溶液后，還要在試管中滴入

植物油

，然后再考慮加入NaOH溶液，實驗更容易獲得成功．
（3）生成白色沉淀的操作是用長滴管吸取不含O₂的NaOH溶液，插入FeSO₄溶液液面下，再擠出NaOH溶液，這樣操作的理由是

防止氧氣進入溶液

．
方法二：用右圖裝置來制備．
（1）在裝置Ι中加入Fe和稀H₂SO₄．
（2）在裝置Ⅱ中加入NaOH濃溶液．
（3）為了制得白色Fe（OH）₂沉淀，在裝置Ι和Ⅱ中加入試劑，打開止水夾，塞緊橡膠塞，反應一段時間后再夾緊止水夾，在夾緊止水夾之前的實驗步驟是

在A處收集氫氣進行驗純

，寫出夾緊止水夾后Ⅱ中的化學反應方程式

H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+H₂O

、

FeSO₄+2NaOH=Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄

．
（4）這樣生成的Fe（OH）₂沉淀能較長時間保持白色，其原因是

隔絕了氧氣

．
【分析與計算】
將18gFe（OH）₂在空氣中高溫加熱到質量不再變化為止，最終得到16g只含有Fe、O元素的剩余固體，請你通過計算來確認該固體的化學式．
【反思與應用】
（1）在化學實驗中對于滴管到底能否伸入容器口內部去滴液體你的看法是

如果是滴瓶上的專用滴管不可以，若是另取的滴管則可以

．
（2）請你提出一個有關化學的常規情況下認為不可以，但改變了條件后卻可以打破常規的例子

在實驗室中鑒別食鹽和蔗糖時不能用品嘗的方法；在家中的廚房中就可以用品嘗的方法來鑒別．

．

Answer 1

分析：根據在復分解反應中各元素化合價不變交換成分求出A沉淀的化學式，根據方程式的書寫方法寫方程式，灰綠色沉淀是紅褐色沉淀和白色沉淀的混合物所呈現的顏色．
方法一（1）根據氣體溶解度與溫度的關系來考慮；
（2）加入植物油繁殖空氣中氧氣進入；
（3）用長滴管吸取不含O₂的NaOH溶液，插入FeSO₄溶液液面下也是為了防止空氣中氧氣進入；
方法二（1）根據方程式的書寫方法；
（3）點燃可燃性氣體前要驗純，由于鐵與硫酸反應生成了硫酸亞鐵，還有沒反應的硫酸，加入氫氧化鈉后，氫氧化鈉與這兩種物質都反應；
（4）由于與氧氣不接觸不易被氧化；
（5）根據計算出鐵元素與氧元素的質量比求出化學式；

解答：解：FeCl₃和NaOH相互交換成分，化合價不變，生成物為氫氧化鐵和氯化鈉；根據Fe（OH）₂不穩定，在水中，只要有一點氧氣就極易發生反應生成Fe（OH）₃，可推出反應物為Fe（OH）₂、水、氧氣生成物為Fe（OH）₃利用奇偶法配平；由于Fe（OH）₂不穩定所以反應生成的氫氧化亞鐵很容易被氧化為氫氧化鐵紅褐色沉淀，結果為灰綠色沉淀是被氧化了的氫氧化鐵和沒被氧化了的氫氧化亞鐵的混合物．
方法一：（1）由于氣體的溶解度與溫度成反比，所以煮沸即可將水中的氧氣除去；
（2）注入植物油防止空氣中氧氣進入；
（3）用長滴管吸取不含O₂的NaOH溶液，插入FeSO₄溶液液面下也是為了防止空氣中氧氣進入；
方法二；（1）Fe和稀H₂SO₄反應生成硫酸亞鐵和氫氣，已經平了，注意上升符號的標法；
（3）點燃可燃性氣體前要驗純，由于鐵與硫酸反應生成了硫酸亞鐵，還有沒反應的硫酸，加入氫氧化鈉后，氫氧化鈉與這兩種物質都反應，根據方程式的寫法去寫即可；
（4）改裝后的裝置氧氣進不去，所以不容易變質；
（5）由題意可知Fe（OH）₂高溫后生成鐵的氧化物和水，根據水的質量為18g-16g=2g算出氫元素質量，和與氫結合的氧元素質量用總質量一減算出鐵的氧化物中鐵元素與氧元素的質量比，用鐵元素的質量除以鐵的相對原子質量，用氧元素的質量除以樣的相對原子質量，算出它們的原子個數比，就寫出了化學式；如果是滴瓶上的專用滴管不可以，因為做完實驗在將滴管放入滴瓶時容易污染試劑，若是另取的滴管則可以因為它需要清洗．在實驗室中鑒別食鹽和蔗糖時不能用品嘗的方法；在家中的廚房中就可以用品嘗的方法來鑒別．只要答案合理均可，這是一個開放型題目．
故答案為：4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂═4Fe（OH）₃
【猜想與假設】Fe（OH）₂和Fe（OH）₃的混合物
【設計與實驗】方法一：（1）煮沸（2）少量植物油�。�3）防止氧氣進入溶液
方法二：（3）在A處收集氫氣進行驗純  H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+H₂O
FeSO₄+2NaOH=Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄  （4）隔絕了氧氣
【分析與計算】Fe₂O₃【反思與應用】（1）如果是滴瓶上的專用滴管不可以，若是另取的滴管則可以  （2）在實驗室中鑒別食鹽和蔗糖時不能用品嘗的方法；在家中的廚房中就可以用品嘗的方法來鑒別．

點評：通過回答本題知道了由于Fe（OH）₂不穩定在制取它時很難，需要想法隔絕空氣中的氧氣，還練習了化學方程式的書寫，進一步熟悉了方程式的書寫步驟．