Question

某探究小組的同學(xué)研究由Fe²⁺制備Fe（OH）₂，甲、乙、丙、丁四位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如下4個(gè)實(shí)驗(yàn)方案：
甲方案：用不含F(xiàn)e³⁺的FeSO₄溶液與不含O₂的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備Fe（OH）₂．
乙方案：應(yīng)用鋼鐵吸氧腐蝕的原理，設(shè)計(jì)原電池制備Fe（OH）₂．
丙方案：按圖實(shí)驗(yàn)，制備Fe（OH）₂．
丁方案：按圖實(shí)驗(yàn)，制備Fe（OH）₂（苯的作用是使電解質(zhì)溶液隔絕空氣）．

回答下列問(wèn)題：
（1）在甲方案中，所用的FeSO₄樣品通常部分被氧化，寫(xiě)出在配制FeSO₄溶液時(shí)，其操作過(guò)程及發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：

 

．
（2）在乙方案中，正極的電極反應(yīng)式是

 

．你認(rèn)為該方案是否可行？

 

（填“可行”或“不可行”），若不可行請(qǐng)說(shuō)明理由（若可行，則該空不需回答）：

 

．
（3）在丙方案中，當(dāng)容器A、B中均加入試劑并塞好橡皮塞后，還需要進(jìn)行的操作是

 

．
（4）在丁方案中，在兩電極之間的溶液中首先觀察到白色沉淀．請(qǐng)寫(xiě)出b電極的電極反應(yīng)式：

 

，則其電解質(zhì)溶液可以是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià),制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)題

分析：（1）在配制FeSO₄溶液時(shí)，為防止FeSO₄被氧化，應(yīng)加入過(guò)量的鐵粉，并加稀硫酸防止水解生成沉淀；
（2）應(yīng)用鋼鐵吸氧腐蝕的原理，設(shè)計(jì)原電池制備Fe（OH）₂，易導(dǎo)致Fe（OH）₂被氧化；
（3）丙方案生成氫氣，可排除裝置內(nèi)氧氣，防止Fe（OH）₂被氧化，關(guān)閉止水夾C，可使A裝置內(nèi)FeSO₄溶液排到B中，從而生成穩(wěn)定的Fe（OH）₂；
（4）溶液表面有一層苯，可隔絕空氣，陽(yáng)極生成Fe²⁺，電解質(zhì)溶液為NaOH，可生成Fe（OH）₂．

解答： 解：（1）在配制FeSO₄溶液時(shí)，為防止FeSO₄被氧化，應(yīng)加入過(guò)量的鐵粉，并加稀硫酸防止水解生成沉淀，具體操作為向盛有蒸餾水的燒杯中加入一定量的稀硫酸，再將樣品置于其中，攪拌使之溶解，然后加入過(guò)量的鐵粉，反應(yīng)的方程式為2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，攪拌、靜置，上層清液即為所要配制的FeSO₄溶液，
故答案為：向盛有蒸餾水的燒杯中加入一定量的稀硫酸，再將樣品置于其中，攪拌使之溶解，然后加入過(guò)量的鐵粉，反應(yīng)的方程式為2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，攪拌、靜置，上層清液即為所要配制的FeSO₄溶液；
（2）應(yīng)用鋼鐵吸氧腐蝕的原理，設(shè)計(jì)原電池制備Fe（OH）₂，正極反應(yīng)為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，易導(dǎo)致Fe（OH）₂被氧化，該方案部可行，
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；不可行；產(chǎn)生的Fe（OH）₂立即就被氧化為Fe（OH）₃；
（3）丙方案生成氫氣，可排除裝置內(nèi)氧氣，防止Fe（OH）₂被氧化，關(guān)閉止水夾C，可使A裝置內(nèi)FeSO₄溶液排到B中，從而生成穩(wěn)定的Fe（OH）₂，則當(dāng)容器A、B中均加入試劑并塞好橡皮塞后，還需要進(jìn)行的操作是打開(kāi)止水夾C，使A中反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后再關(guān)閉止水夾C，
故答案為：打開(kāi)止水夾C，使A中反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后再關(guān)閉止水夾C；
（4）溶液表面有一層苯，可隔絕空氣，陽(yáng)極生成Fe²⁺，電極方程式為Fe-2e^-=Fe²⁺，電解質(zhì)溶液為NaOH，可生成Fe（OH）₂，故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺；NaOH溶液．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)，側(cè)重于氫氧化亞鐵的制備，注意把握實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，結(jié)合硫酸亞鐵和氫氧化亞鐵的性質(zhì)選擇并判斷實(shí)驗(yàn)方案的可行性，題目難度中等．