Question

實(shí)驗(yàn)室用NaOH和FeSO₄制取Fe（OH）₂時(shí)，F(xiàn)e（OH）₂很容易被氧化，若采用如圖所示裝置制取，可以得到較純凈的Fe（OH）₂．
（1）制取前需將Na₂SO₄溶液煮沸，目的是

 

．
（2）在Na₂SO₄溶液上覆蓋一層苯的目的是

 

．
（3）陽(yáng)極的電極反應(yīng)式是：

 

，陰極的電極反應(yīng)式是

 

；陽(yáng)極材料能否換成其他材料？

 

．
（4）電解一段時(shí)間后，若將電極反接（即鐵棒和電源負(fù)極相連、石墨棒和電源正極相連），電極反應(yīng)為：陽(yáng)極

 

，陰極

 

．U型管中看到的現(xiàn)象是

 

，發(fā)生這一現(xiàn)象的化學(xué)方程式是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）為防止Fe（OH）₂被氧化，根據(jù)氣體的溶解性與溫度的關(guān)系解答；
（2）為防止Fe（OH）₂被氧化，應(yīng)隔絕空氣；
（3）此裝置屬于電解池，與正極相連的鐵作陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極方程式為Fe-2e^-=Fe²⁺，與負(fù)極相連的石墨作陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極方程式為2H⁺+2e^-=H₂，
而陽(yáng)極如果換成其他材料，就不能產(chǎn)生Fe²⁺；
（4）反接電源時(shí)，電解方程式是2H₂O

電解  .

2H₂↑+O₂↑，生成的O₂會(huì)將Fe（OH）₂氧化．

解答： 解：（1）為防止Fe（OH）₂被氧化，根據(jù)氣體的溶解性隨著溫度的升高而減小，則煮沸相當(dāng)于升高溫度應(yīng)除去溶液中溶解的氧氣，故答案：除去溶液中溶解的O₂；
（2）苯的密度水的小，不溶于水，可隔絕空氣，防止氫氧化亞鐵被氧化，故答案為：隔絕空氣防止氫氧化亞鐵被氧化；
（3）此裝置屬于電解池，與正極相連的鐵作陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極方程式為Fe-2e^-=Fe²⁺，與負(fù)極相連的石墨作陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極方程式為2H⁺+2e^-=H₂；
而陽(yáng)極如果換成其他材料，就不能產(chǎn)生Fe²⁺，從而就不可能制取到Fe（OH）₂，故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺；2H⁺+2e^-=H₂；不能；
（4）反接電源時(shí)，電解方程式變?yōu)?H₂O

電解  .

2H₂↑+O₂↑，陽(yáng)極電極方程式為4OH^--4e^-=O₂+2H₂O，陰極電極方程式為4H⁺+4e^-=2H₂；生成的O₂會(huì)將Fe（OH）₂氧化，其現(xiàn)象是白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色，
故答案為：4OH^--4e^-=O₂+2H₂O；4H⁺+4e^-=2H₂；白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色；4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃

點(diǎn)評(píng)：本題考查氫氧化亞鐵的制備和電解原理，明確電解原理及Fe為陽(yáng)極是解答本題的關(guān)鍵，注意實(shí)驗(yàn)中防止氫氧化亞鐵被氧化，題目難度不大．