Question

如圖所示裝置可用來(lái)制取Fe（OH）₂和觀(guān)察Fe（OH）₂在空氣中被氧化時(shí)的顏色變化．實(shí)驗(yàn)時(shí)必須使用鐵屑、6mol/L H₂SO₄溶液和NaOH溶液．填寫(xiě)下列空白：
（1）B中盛有一定量的

NaOH溶液

，A中應(yīng)預(yù)先加入的試劑是

鐵屑

，A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為

Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑

．
（2）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)應(yīng)先將活塞E

打開(kāi)

（填“打開(kāi)”或“關(guān)閉”），目的是

讓生成的氫氣排走裝置和溶液中的空氣

（3）A反應(yīng)一段時(shí)間后將活塞E

關(guān)閉

（填“打開(kāi)”或“關(guān)閉”），目的是

把A中FeSO₄溶液壓入B中反應(yīng)

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束，拔去裝置B中的橡皮塞，使空氣進(jìn)入，F(xiàn)e（OH）₂被氧化．若反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移了0.04mol電子，則參加反應(yīng)的氧氣的體積為

0.224

L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．

Answer 1

分析：（1）鐵和稀硫酸反應(yīng)能生成硫酸亞鐵和氫氣；B中盛有一定量的NaOH溶液；
（2）氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，易被空氣中氧氣氧化生成氫氧化鐵，先將活塞E打開(kāi)需讓生成的氫氣排走裝置和溶液中的空氣；
（3）A反應(yīng)一段時(shí)間后將活塞E關(guān)閉A裝置內(nèi)氣壓升高，反應(yīng)生成的Fe²⁺沿導(dǎo)管進(jìn)入B裝置與NaOH反應(yīng)生成白色沉淀Fe（OH）₂；
（4）根據(jù)化合價(jià)的升降判斷氧化劑、還原劑，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子與參加反應(yīng)的氧氣的關(guān)系計(jì)算氣體體積．

解答：解：（1）制取Fe（OH）₂和觀(guān)察Fe（OH）₂在空氣中被氧化時(shí)的顏色變化，需先制取氫氧化亞鐵，需用鐵和硫酸反應(yīng)制氫氣，關(guān)閉活塞E，導(dǎo)致A裝置中壓強(qiáng)增大使FeSO₄溶液被壓入B瓶中進(jìn)行反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，所以B中盛有一定量的NaOH溶液；制取硫酸亞鐵需要鐵屑，所以在燒瓶中應(yīng)該先加入鐵屑，鐵和稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+H₂S0₄=FeS0₄+H₂↑，
故答案為：NaOH溶液；鐵屑；Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；   
（2）Fe（OH）₂很容易被空氣中的氧氣氧化，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)應(yīng)先將活塞E打開(kāi)，讓生成的氫氣排走裝置和溶液中的空氣，并且通過(guò)出氣口排出，使氫氧化亞鐵不能與氧氣充分接觸，從而達(dá)到防止被氧化的目的，
故答案為：打開(kāi)；讓生成的氫氣排走裝置和溶液中的空氣；   
（3）A裝置中Fe與H₂SO₄反應(yīng)生成H₂充滿(mǎn)整個(gè)裝置，反應(yīng)一段時(shí)間后關(guān)閉活塞E，A裝置內(nèi)氣壓升高，反應(yīng)生成的Fe²⁺沿導(dǎo)管進(jìn)入B裝置與NaOH反應(yīng)生成白色沉淀Fe（OH）₂，
故答案為：關(guān)閉；把A中FeSO₄溶液壓入B中反應(yīng)；
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束，拔去裝置B中的橡皮塞，使空氣進(jìn)入，氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，容易被空氣中的氧氣氧化生成紅褐色的氫氧化鐵，4molFe（OH）₂變成4molFe（OH）₃失去4mol電子，1mol氧氣得到4mol電子，
設(shè)轉(zhuǎn)移了0.04mol電子參加反應(yīng)的氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為XL，
4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，電子轉(zhuǎn)移 4e^-
          22.4L                  4mol
          xL                    0.04mol       x=0.224
故答案為：0.224．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了氫氧化亞鐵的制取，氫氧化亞鐵極易被氧氣氧氣，制取氫氧化亞鐵時(shí)必須在無(wú)氧氣的條件下進(jìn)行反應(yīng)，注意該題（4）轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目與氧氣體積的關(guān)系，題目難度中等．