Question

【題目】如圖所示裝置，可用來制取和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化的顏色變化。實驗時必須使用鐵屑和6 mol·L－1的硫酸，其他試劑任選。

填寫下列空白：

(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中應預先加入的試劑是________，A中反應的離子方程式是___________________________。

(2)實驗開始時應先將活塞a________(填“打開”或“關閉”)。

(3)簡述生成Fe(OH)2的操作過程：________________________。

(4)實驗完畢，打開b處活塞，放入一部分空氣，此時B中發生反應的化學方程式為__________________。

(5)下圖中________能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀。

Answer 1

【答案】（1）鐵屑；Fe+2H+=Fe2++H2↑；（2）打開；

（3）關閉活塞a，在氣體壓強的作用下，A中含有硫酸亞鐵溶液被壓人B中，硫酸亞鐵和氫氧化鈉溶液反應；（4）4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；（5）①②③④；

【解析】

（1）A中應預先盛放固態反應物鐵屑，鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，離子反應方程式為：Fe+2H+=Fe2++H2↑；

（2）實驗開始時，應先打開活塞，使生成的氫氣進入整套實驗裝置中而排出空氣，防止氫氧化亞鐵被氧化，故答案為：打開；

（3）A中反應發生后，為保證硫酸亞鐵進入B中和氫氧化鈉混合，要借助氫氣產生的壓強，所以需要關閉活塞a，在氣體壓強的作用下，A中含有硫酸亞鐵溶液被壓人B中，硫酸亞鐵和氫氧化鈉溶液反應，發生的離子反應方程式為：Fe2++2OH﹣=Fe（OH）2↓，生成Fe（OH）2白色沉淀；

（4）氫氧化亞鐵不穩定，易被氧氣氧化生成紅褐色氫氧化鐵沉淀，所以實驗完畢，打開b處活塞，放入一部分空氣，出現白色沉淀先轉化為灰綠色最后轉化為紅褐色，反應方程式為：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；

（5）根據題中信息可知要較長時間保存Fe（OH）2沉淀，必須在制取過程中盡可能減少和空氣接觸，對比四個選項明顯可以發現選項③、④加入有機物作隔離層和空氣接觸少，②中Fe和稀硫酸生成氫氣能排出裝置中的氧氣，所以也能減少與氧氣接觸，根據（4）分析①也能減少與氧氣接觸，故答案為：①②③④；