Question

Fe（OH）₃是一種紅褐色沉淀，F(xiàn)e（OH）₂卻是一種白色沉淀，它們都可以在水中通過發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)來制得，比如：FeCl₃+3NaOH═Fe（OH）₃↓+3NaCl．由于Fe（OH）₂不穩(wěn)定，在水中只要有一點(diǎn)氧氣就極易發(fā)生反應(yīng)生成Fe（OH）₃，寫出其反應(yīng)的化學(xué)方程式：______，因而在溶液中較難制得純凈的Fe（OH）₂．
【猜想與假設(shè)】
若按照常規(guī)的正確方法向FeCl₂溶液中滴加NaOH溶液，很難觀察到白色沉淀現(xiàn)象，只能看到灰綠色沉淀．你認(rèn)為灰綠色沉淀最可能的成分是______．
【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)】
用下面兩種精心設(shè)計(jì)的方法可以制得白色的Fe（OH）₂沉淀．
方法一：用不含氧氣的蒸餾水配置FeSO₄溶液與氫氧化鈉溶液，然后反應(yīng)制備．
（1）除去蒸餾水中溶解的氧氣，常采用______的方法．
（2）先在試管中注入FeSO₄溶液后，還要在試管中滴入______，然后再考慮加入NaOH溶液，實(shí)驗(yàn)更容易獲得成功．
（3）生成白色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：用右圖裝置來制備．
（1）在裝置Ι中加入Fe和稀H₂SO₄．
（2）在裝置Ⅱ中加入NaOH濃溶液．
（3）為了制得白色Fe（OH）₂沉淀，在裝置Ι和Ⅱ中加入試劑，打開止水夾，塞緊橡膠塞，反應(yīng)一段時(shí)間后再夾緊止水夾，在夾緊止水夾之前的實(shí)驗(yàn)步驟是______，寫出夾緊止水夾后Ⅱ中的化學(xué)反應(yīng)方程式______、______．
（4）這樣生成的Fe（OH）₂沉淀能較長時(shí)間保持白色，其原因是______．
【分析與計(jì)算】
將18gFe（OH）₂在空氣中高溫加熱到質(zhì)量不再變化為止，最終得到16g只含有Fe、O元素的剩余固體，請你通過計(jì)算來確認(rèn)該固體的化學(xué)式．
【反思與應(yīng)用】
（1）在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中對于滴管到底能否伸入容器口內(nèi)部去滴液體你的看法是______．
（2）請你提出一個(gè)有關(guān)化學(xué)的常規(guī)情況下認(rèn)為不可以，但改變了條件后卻可以打破常規(guī)的例子______．

Answer 1

解：FeCl₃和NaOH相互交換成分，化合價(jià)不變，生成物為氫氧化鐵和氯化鈉；根據(jù)Fe（OH）₂不穩(wěn)定，在水中，只要有一點(diǎn)氧氣就極易發(fā)生反應(yīng)生成Fe（OH）₃，可推出反應(yīng)物為Fe（OH）₂、水、氧氣生成物為Fe（OH）₃利用奇偶法配平；由于Fe（OH）₂不穩(wěn)定所以反應(yīng)生成的氫氧化亞鐵很容易被氧化為氫氧化鐵紅褐色沉淀，結(jié)果為灰綠色沉淀是被氧化了的氫氧化鐵和沒被氧化了的氫氧化亞鐵的混合物．
方法一：（1）由于氣體的溶解度與溫度成反比，所以煮沸即可將水中的氧氣除去；
（2）注入植物油防止空氣中氧氣進(jìn)入；
（3）用長滴管吸取不含O₂的NaOH溶液，插入FeSO₄溶液液面下也是為了防止空氣中氧氣進(jìn)入；
方法二；（1）Fe和稀H₂SO₄反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，已經(jīng)平了，注意上升符號的標(biāo)法；
（3）點(diǎn)燃可燃性氣體前要驗(yàn)純，由于鐵與硫酸反應(yīng)生成了硫酸亞鐵，還有沒反應(yīng)的硫酸，加入氫氧化鈉后，氫氧化鈉與這兩種物質(zhì)都反應(yīng)，根據(jù)方程式的寫法去寫即可；
（4）改裝后的裝置氧氣進(jìn)不去，所以不容易變質(zhì)；
（5）由題意可知Fe（OH）₂高溫后生成鐵的氧化物和水，根據(jù)水的質(zhì)量為18g-16g=2g算出氫元素質(zhì)量，和與氫結(jié)合的氧元素質(zhì)量用總質(zhì)量一減算出鐵的氧化物中鐵元素與氧元素的質(zhì)量比，用鐵元素的質(zhì)量除以鐵的相對原子質(zhì)量，用氧元素的質(zhì)量除以樣的相對原子質(zhì)量，算出它們的原子個(gè)數(shù)比，就寫出了化學(xué)式；如果是滴瓶上的專用滴管不可以，因?yàn)樽鐾陮?shí)驗(yàn)在將滴管放入滴瓶時(shí)容易污染試劑，若是另取的滴管則可以因?yàn)樗�需要清洗．在�?shí)驗(yàn)室中鑒別食鹽和蔗糖時(shí)不能用品嘗的方法；在家中的廚房中就可以用品嘗的方法來鑒別．只要答案合理均可，這是一個(gè)開放型題目．
故答案為：4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂═4Fe（OH）₃
【猜想與假設(shè)】Fe（OH）₂和Fe（OH）₃的混合物
【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)】方法一：（1）煮沸（2）少量植物油�。�3）防止氧氣進(jìn)入溶液
方法二：（3）在A處收集氫氣進(jìn)行驗(yàn)純 H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O
FeSO₄+2NaOH=Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄ （4）隔絕了氧氣
【分析與計(jì)算】Fe₂O₃【反思與應(yīng)用】（1）如果是滴瓶上的專用滴管不可以，若是另取的滴管則可以 （2）在實(shí)驗(yàn)室中鑒別食鹽和蔗糖時(shí)不能用品嘗的方法；在家中的廚房中就可以用品嘗的方法來鑒別．
分析：根據(jù)在復(fù)分解反應(yīng)中各元素化合價(jià)不變交換成分求出A沉淀的化學(xué)式，根據(jù)方程式的書寫方法寫方程式，灰綠色沉淀是紅褐色沉淀和白色沉淀的混合物所呈現(xiàn)的顏色．
方法一（1）根據(jù)氣體溶解度與溫度的關(guān)系來考慮；
（2）加入植物油繁殖空氣中氧氣進(jìn)入；
（3）用長滴管吸取不含O₂的NaOH溶液，插入FeSO₄溶液液面下也是為了防止空氣中氧氣進(jìn)入；
方法二（1）根據(jù)方程式的書寫方法；
（3）點(diǎn)燃可燃性氣體前要驗(yàn)純，由于鐵與硫酸反應(yīng)生成了硫酸亞鐵，還有沒反應(yīng)的硫酸，加入氫氧化鈉后，氫氧化鈉與這兩種物質(zhì)都反應(yīng)；
（4）由于與氧氣不接觸不易被氧化；
（5）根據(jù)計(jì)算出鐵元素與氧元素的質(zhì)量比求出化學(xué)式；
點(diǎn)評：通過回答本題知道了由于Fe（OH）₂不穩(wěn)定在制取它時(shí)很難，需要想法隔絕空氣中的氧氣，還練習(xí)了化學(xué)方程式的書寫，進(jìn)一步熟悉了方程式的書寫步驟．