Question

10．如圖所示裝置可用來(lái)制取Fe（OH）₂和觀察Fe（OH）₂在空氣中被氧化時(shí)的顏色變化．實(shí)驗(yàn)時(shí)必須使用鐵屑、6mol•L^-1硫酸溶液，其他試劑任選．填寫(xiě)下列空白：
（1）B中盛有一定量的NaOH溶液，A中應(yīng)預(yù)先加入的試劑是鐵屑，A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
（2）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)應(yīng)先將活塞E打開(kāi)（填“打開(kāi)”或“關(guān)閉”），其目的是排出B中的空氣．在C中收集到的氣體主要為H₂．
（3）簡(jiǎn)述生成Fe（OH）₂的操作過(guò)程：關(guān)閉活塞E，A中壓強(qiáng)增大，將FeSO₄溶液壓入B瓶中進(jìn)行反應(yīng)．
（4）拔去裝置B中的橡皮塞，使空氣進(jìn)入，看到的現(xiàn)象為白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色；寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃．

Answer 1

分析 必須使用鐵屑、6mol•L^-1硫酸溶液制備Fe（OH）₂和觀察Fe（OH）₂在空氣中被氧化時(shí)的顏色變化，由圖可知，分液漏斗中為硫酸，燒瓶中為鐵屑，加藥品時(shí)先固體后液體，鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，B中為NaOH溶液，實(shí)驗(yàn)中先打開(kāi)E，利用氫氣將裝置中的空氣排出，C為排水法收集氫氣；當(dāng)關(guān)閉E時(shí)，利用氫氣的壓力使FeSO₄溶液壓入B瓶中進(jìn)行反應(yīng)生成Fe（OH）₂，然后拔去裝置B中的橡皮塞，使空氣進(jìn)入，可觀察顏色的變化，以此來(lái)解答．

解答 解：必須使用鐵屑、6mol•L^-1硫酸溶液制備Fe（OH）₂和觀察Fe（OH）₂在空氣中被氧化時(shí)的顏色變化，由圖可知，分液漏斗中為硫酸，燒瓶中為鐵屑，加藥品時(shí)先固體后液體，鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，B中為NaOH溶液，C為排水法收集氫氣，
（1）A中應(yīng)預(yù)先加入的試劑是鐵屑，A中發(fā)生的反應(yīng)為Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，故答案為：鐵屑；Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（2）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)應(yīng)先將活塞E打開(kāi)，其目的是排出B中的空氣，C為排水法收集氫氣，即C中收集氣體主要為H₂，故答案為：打開(kāi)；排出B中的空氣；H₂；
（3）生成Fe（OH）₂的操作過(guò)程為關(guān)閉活塞E，A中壓強(qiáng)增大，將FeSO₄溶液壓入B瓶中進(jìn)行反應(yīng)，故答案為：關(guān)閉活塞E，A中壓強(qiáng)增大，將FeSO₄溶液壓入B瓶中進(jìn)行反應(yīng)；
（4）拔去裝置B中的橡皮塞，使空氣進(jìn)入，看到的現(xiàn)象為白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，發(fā)生的反應(yīng)為4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃，
故答案為：白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色；4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，為高頻考點(diǎn)，把握氫氧化亞鐵的性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)中氫氣的作用為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ木C合考查，題目難度不大．