Question

用下面兩種方法可以制得白色的Fe(OH)₂沉淀。

方法一：用不含Fe³⁺的FeSO₄溶液與不含O₂的蒸餾水配制的NaOH溶液反應制備。

(1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO₄溶液時還需加入______________。

(2)除去蒸餾水中溶解的O₂常采用________________的方法。

(3)生成白色Fe(OH)₂沉淀的操作是用長滴管吸取不含O₂的NaOH溶液，插入FeSO₄溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是_______________________________________。

                                        

方法二：在如上圖裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H₂SO₄等試劑制備。

(1)在試管Ⅰ里加入的試劑是______________________。

(2)在試管Ⅱ里加入的試劑是______________________。

(3)為了制得白色Fe(OH)₂沉淀，在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實驗步驟是____________________________________________________________________。

(4)這樣生成的Fe(OH)₂沉淀能較長時間保持白色，其理由是____________________________。

Answer 1

解析：(1)Fe²⁺易水解，要加入稀H₂SO₄阻止其水解，易被空氣中的O₂氧化，要加Fe粉，將被氧化的Fe³⁺還原成Fe²⁺。

(2)氣體的溶解度是隨溫度升高而降低的，所以煮沸后的水中溶解的O₂變少。

(3)兩支試管，試管Ⅱ是開口式，無法用產生的氣體將試液壓入試管Ⅰ中，所以制取FeSO₄應放在試管Ⅰ中，而在試管Ⅱ中盛不含O₂的NaOH溶液。當Fe與稀H₂SO₄放入試管Ⅰ后，產生的H₂可從試管Ⅰ內短管處排出試管Ⅰ內空氣，經過止水夾通入試管Ⅱ中 ，再排盡試管Ⅱ內空氣，然后關閉止水夾，試管Ⅰ內產生的H₂無法逸出，產生的H₂氣壓將試管Ⅰ內FeSO₄等液體通過長導管壓入試管Ⅱ內，在此壓液過程中，液體都處于H₂環境，從而避免了空氣中O₂的氧化，使得Fe(OH)₂能保存更長時間。

答案：方法一：(1)鐵屑  (2)煮沸(aq)  (3)盡可能少的帶入O₂

方法二：(1)Fe、H₂SO₄  (2)NaOH(aq) 

(3)發生反應生成的H₂，充滿整個裝置，一段時間后，關閉止水夾，Ⅰ中液體進入Ⅱ，在Ⅱ中生成白色Fe(OH)₂沉淀

(4)整個系統在無O₂狀態下