Question

圖15-5所示裝置可用來制取和觀察Fe（OH）₂在空氣中被氧化時的顏色變化。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：

               

                                           圖15-5

(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E_________（填“打開”“關(guān)閉”或“無關(guān)系”），C中收集到氣體的主要成分是___________________________。

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

(4)拔去裝置B中的橡皮塞，使空氣進入，寫出有關(guān)反應的化學方程式：__________________。

Answer 1

解析：本題的制取原理是：A中鐵屑與稀硫酸反應產(chǎn)生H₂與FeSO₄，H₂只能從蒸餾燒瓶的支管再經(jīng)活塞E處導出（因為另一導管的末端在A中已形成液封，氣體無法導出），經(jīng)B后用排水法收集。H₂經(jīng)過B時可將溶于NaOH溶液中的空氣趕出，同時燒瓶A中也充滿了H₂，阻礙了FeSO₄與空氣接觸。一段時間后，關(guān)閉活塞E，A中H₂無法繼續(xù)逸出，因而壓強逐漸增大，將A中的溶液逐漸壓入B中，這樣FeSO₄與NaOH反應生成了Fe（OH）₂，在A裝置中與空氣隔絕，因而易于觀察生成的Fe（OH）₂?的顏色，拔去了B的橡皮塞，空氣進入，F(xiàn)e（OH）₂被氧化為Fe（OH）₃。

答案：(1)鐵屑  Fe+2H⁺====Fe²⁺+H₂↑

(2)打開  H₂

(3)關(guān)閉活塞E及分液漏斗上的活塞加入適量硫酸，硫酸與鐵屑接觸后產(chǎn)生氣體。待收集到足量氣體后關(guān)閉活塞E，此時A中液面逐漸沿導管上升并進入B中，產(chǎn)生Fe（OH）₂沉淀

(4)4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O====4Fe（OH）₃

講評：本題著重實驗原理設計的綜合考查。在解析過程中，可運用“化整為零”的分解析題法，依據(jù)原理分解成三個關(guān)聯(lián)的小實驗：①FeSO₄溶液的制取；②Fe（OH）₂的制��；③Fe（OH）₂的氧化。表示為：

由此確定答案。