Question

11．由于Fe（OH）₂極易被氧化，所以實驗室難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應制得白色純凈的Fe（OH）₂沉淀．若用如圖所示實驗裝置可制得純凈的Fe（OH）₂沉淀．兩極材料分別為石墨和鐵．
（1）a電極材料為石墨，其電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑．
（2）若電解液d是C（填字母編號，下同），則白色沉淀在電極上生成；若是B，則白色沉淀在兩極之間的溶液中生成．
A．純水　     B．NaCl溶液      C．NaOH溶液       D．CuCl₂溶液
（3）液體c為苯，其作用是隔絕空氣，防止產物被氧化，在加入苯之前，要對d溶液進行趕盡溶液中的氧氣（填操作名稱）處理，其目的是除去溶液中溶解的氧氣．
（4）若裝置中生成的氣體在標準狀況下的體積為2.24L，則生成的沉淀質量為9g．

Answer 1

分析 （1）制純凈的Fe（OH）₂沉淀，則Fe為陽極，石墨為陰極，陰極上氫離子得電子；
（2）純水導電性太差，影響物質的制備，而NaCl、NaOH溶液中氫離子放電，可生成Fe（OH）₂沉淀，電解液為CuCl₂溶液，發生Fe+CuCl₂=Cu+FeCl₂；
（3）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；加熱溶液可以排除溶液中溶解的氧氣；
（4）計算出氫氣的物質的量，再根據電子守恒計算出生成氫氧化亞鐵的物質的量及質量．

解答 解：（1）制純凈的Fe（OH）₂沉淀，則Fe為陽極，石墨為陰極，陰極上氫離子得電子，則陰極發生的電極反應為2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案為：石墨；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）純水導電性太差，影響物質的制備，而NaCl、NaOH溶液中氫離子放電，可生成Fe（OH）₂沉淀，若白色沉淀在電極上生成，則電解液d是氫氧化鈉；若白色沉淀在兩極之間的溶液中生成，則電解液d是氯化鈉溶液，但是若電解液為CuCl₂溶液，發生Fe+CuCl₂=Cu+FeCl₂，則不會出現白色沉淀，
故答案為：C；B；
（3）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；加熱溶液可以排除溶液中溶解的氧氣；
故答案為：隔絕空氣，防止產物被氧化；趕盡溶液中的氧氣；
（4）反應中生成的氣體為氫氣，標況下2.24L氫氣的物質的量為：$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，生成0.1mol氫氣轉移了0.2mol電子，根據電子守恒，則反應生成氫氧化亞鐵的物質的量為：$\frac{0.2mol}{2}$=0.1mol，生成氫氧化亞鐵沉淀的質量為：90g/mol×0.1mol=9g，
故答案為：9．

點評 本題考查氫氧化亞鐵的制備和電解原理，題目難度中等，明確電解原理及Fe為陽極是解答本題的關鍵，注意實驗中防止氫氧化亞鐵被氧化的措施．