Question

图所示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6 mol?L^-1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中应预先加入的试剂是_________，Ａ中反应的离子方程式是____________________________________。

(2)实验开始时应先将活塞E_________（填“打开”“关闭”或“无关系”），Ｃ中收集到气体的主要成分是___________________________。

(3)简述生成Fe（OH）₂的操作过程____________________________________。

(4)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：__________________。

Answer 1

 (1)铁屑  Fe+2H⁺====Fe²⁺+H₂↑

(2)打开  H₂

(3)关闭活塞Ｅ及分液漏斗上的活塞加入适量硫酸，硫酸与铁屑接触后产生气体。待收集到足量气体后关闭活塞E，此时A中液面逐渐沿导管上升并进入B中，产生Fe（OH）₂沉淀

(4)4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O====4Fe（OH）₃

讲评：本题着重实验原理设计的综合考查。在解析过程中，可运用“化整为零”的分解析题法，依据原理分解成三个关联的小实验：①FeSO₄溶液的制取；②Fe（OH）₂的制取；③Fe（OH）₂的氧化。表示为：

由此确定答案。

解析：本题的制取原理是：A中铁屑与稀硫酸反应产生H₂与FeSO₄，H₂只能从蒸馏烧瓶的支管再经活塞E处导出（因为另一导管的末端在A中已形成液封，气体无法导出），经B后用排水法收集。H₂经过B时可将溶于NaOH溶液中的空气赶出，同时烧瓶A中也充满了H₂，阻碍了FeSO₄与空气接触。一段时间后，关闭活塞E，A中H₂无法继续逸出，因而压强逐渐增大，将A中的溶液逐渐压入B中，这样FeSO₄与NaOH反应生成了Fe（OH）₂，在A装置中与空气隔绝，因而易于观察生成的Fe（OH）₂的颜色，拔去了B的橡皮塞，空气进入，Fe（OH）₂被氧化为Fe（OH）₃。