Question

（12分）某化學(xué)研究小組在使用FeSO₄ 溶液與NaOH溶液制備Fe（OH）₂沉淀過(guò)程中觀察到生成的白色沉淀迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色。該小組針對(duì)綠色物質(zhì)展開(kāi)研究。

[查閱文獻(xiàn)]

文獻(xiàn)名稱	有關(guān)Fe（OH）2的描述
《大學(xué)普通化學(xué)（下冊(cè)）》	白色沉淀，易被氧化成微綠色Fe3（OH）8
《化學(xué)教育》	其水合物Fe（OH）2·nH2O呈綠色，熱溶液中不易形成水合物

寫出Fe（OH）₂  在空氣中被氧化為Fe₃（OH）₈ 的化學(xué)方程式                             。

[提出假設(shè)] 假設(shè)一：綠色物質(zhì)是Fe（OH）₂·nH₂O；

假設(shè)二：_______________________。

 ……

[實(shí)驗(yàn)探究]針對(duì)上述假設(shè)一與假設(shè)二，展開(kāi)實(shí)驗(yàn)研究：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
一	①在試管中加入20mL蒸餾水，加熱煮沸，滴苯液封 ②保持較高溫度，使用長(zhǎng)滴管伸入液面下依次擠入一滴飽和FeSO4 溶液、一滴NaOH溶液	出現(xiàn)白色絮狀沉淀，并能保持一段時(shí)間
二	①在試管中加入20mL蒸餾水 ②加入一滴飽和FeSO4 溶液、一滴NaOH溶液	出現(xiàn)白色沉淀，迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色
三	①在試管中加入20mL蒸餾水，加熱煮沸，滴苯液封 ②恢復(fù)室溫后，使用長(zhǎng)滴管伸入液面下依次擠入一滴飽和FeSO4 溶液、一滴NaOH溶液	出現(xiàn)白色沉淀，迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色沉淀

（1）實(shí)驗(yàn)室保存FeSO₄溶液常需加入                    、                    。

（2）由實(shí)驗(yàn)一與實(shí)驗(yàn)       （填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）的現(xiàn)象可推斷假設(shè)           可能成立。

（3）為了進(jìn)一步探究假設(shè)二是否成立，小組成員進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)完成下表：

試劑：蒸餾水、NaOH溶液、苯、FeSO₄溶液、氧氣

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論
①在試管中加入20mL蒸餾水，加熱煮沸，滴苯液封 ②迅速                       得到白色沉淀Fe（OH）2 ③                           。	若沉淀中出現(xiàn)綠色的跡象，則假設(shè)二成立； 若沉淀中沒(méi)有出現(xiàn)任何綠色的跡象，則假設(shè)二不成立。

 

Answer 1

【答案】

6Fe（OH）₂+O₂+2H₂O==2Fe₃(OH)₈ (2分)

假設(shè)二：綠色物質(zhì)是Fe₃(OH)₈ (2分)

(1)鐵粉、稀硫酸（2分）(2)三、一（2分）

(3)（4分）②迅速用長(zhǎng)滴管伸入液面下依次擠入一滴飽和FeSO₄ 溶液、一滴NaOH溶液

③將O₂緩緩?fù)ㄈ氚咨�沉淀�?/p>

【解析】氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，極易被氧化，方程式為6Fe（OH）₂+O₂+2H₂O==2Fe₃(OH)₈。

根據(jù)已知信息可知，假設(shè)二應(yīng)該是綠色物質(zhì)是Fe₃(OH)₈ 。

（1）硫酸亞鐵極易被氧化，生成硫酸鐵，所以為防止氧化，應(yīng)該加入鐵粉；同時(shí)硫酸亞鐵還易水解，溶液顯酸性，因此還要加入稀硫酸防止水解。

（2）實(shí)驗(yàn)一與實(shí)驗(yàn)三相比，不同是溫度，溫度高溶解度，如果降低溫度則會(huì)析出晶體，所以根據(jù)實(shí)驗(yàn)一與實(shí)驗(yàn)三現(xiàn)象可知，假設(shè)一是正確的。

（3）②是制取氫氧化亞鐵，所以正確的操作是迅速用長(zhǎng)滴管伸入液面下依次擠入一滴飽和FeSO₄ 溶液、一滴NaOH溶液。

③假設(shè)二是由于被氧化而導(dǎo)致的，所以正確的操作是將O₂緩緩?fù)ㄈ氚咨�沉淀中�?/p>