2022年高考化学一轮复习讲义第3章第15讲 微专题5　氢氧化亚铁制备实验探究 (含解析)

　　　　　　5　氢氧化亚铁制备实验探究

1．制备原理

(1)制备原理：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓。

(2)成功关键：溶液中不含O2等氧化性物质；制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的、隔绝空气的体系中。

2．常用方法

(1)有机层隔离法

①反应在试管底部进行(这是唯一一种把胶头滴管插入反应溶液的实验)。

②加隔氧剂，如加入汽油、苯等比水轻的有机溶剂[如图，由于苯的液封作用，可防止生成的Fe(OH)2被氧化，因而可较长时间观察到白色的Fe(OH)2沉淀]。

(2)还原性气体保护法

该方法是先在装置Ⅰ中生成FeSO4溶液，并利用生成的H2排尽整个装置中的空气，待检验H2的纯度后，再关闭止水夹K，利用生成的H2把FeSO4溶液压入装置Ⅱ中与NaOH溶液进行反应。

1．用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。

(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入________。

(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。

(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是______________________________________。

答案　(1)稀硫酸、铁屑　(2)加热煮沸　(3)避免生成的Fe(OH)2与氧气接触而被氧化

解析　(1)稀硫酸抑制Fe2＋水解，铁屑防止Fe2＋被氧化。

(3)Fe(OH)2很容易被氧化，实验过程中要确保在无氧条件下生成。

2．下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是________(填序号)。

答案　①②③⑤

解析　因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即4Fe(OH)2＋O2＋2H2O ===4Fe(OH)3，因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。①②原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；③的原理为铁作阳极产生Fe2＋，与电解水产生的OH－结合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保护，能防止空气进入；⑤中液面加苯阻止了空气进入；④由于空气中的氧气能迅速将 Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。

3．如下图所示，此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 mol·L－1的硫酸，其他试剂任选。填写下列空白：

(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的药品是________。A中反应的离子方程式是____________________________________。

(2)实验开始时先将止水夹a_____ (填“打开”或“关闭”)，其目的是__________________。

(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程___________________________________________________。

(4)实验完毕，打开b处止水夹，放入一部分空气，此时B瓶中观察到的现象是___________，

发生的反应为______________________________。

答案　(1)铁屑　Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑

(2)打开　利用氢气排出装置中的空气，以防止Fe(OH)2被氧气氧化生成氢氧化铁

(3)待A装置反应一段时间后关闭止水夹a，将FeSO4溶液压入B中进行反应

(4)白色絮状物迅速变成灰绿色，最后变为红褐色

4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3