Question

某研究性學(xué)習(xí)小組在研究由Fe²⁺制備Fe（OH）₂的過程中，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】
方法一：按照?qǐng)D1進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，容器A中的反應(yīng)開始時(shí)，彈簧夾C處于打開狀態(tài)，一段時(shí)間后，關(guān)閉彈簧夾C，容器A中的反應(yīng)仍在進(jìn)行．最終在______容器中觀察到白色沉淀，該實(shí)驗(yàn)中涉及到的化學(xué)方程式有：______．
方法二：按圖2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終在兩極間的溶液中首先觀察到白色沉淀．請(qǐng)從所提供的試劑或電極材料中選擇正確的序號(hào)填在橫線上：①純水②NaCl溶液③NaOH溶液④四氯化碳⑤CuCl₂溶液⑥乙醇⑦Fe棒⑧植物油⑨碳棒
a為______，b為______，c為______，d為______．（填序號(hào)）
【探究思考】
實(shí)驗(yàn)表明上述實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)白色的沉淀會(huì)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色或綠色，那么如何解釋出現(xiàn)灰綠色或綠色的現(xiàn)象呢？
（1）甲同學(xué)查閱資料后，得到Fe（OH）₂如下信息：

資料名稱	物理性質(zhì)描述	化學(xué)性質(zhì)描述
《化學(xué)辭典》，顧翼東編，1989年版P637	白色無定形粉末或白色至淡綠色六方晶體	與空氣接觸易被氧化，將細(xì)粉噴于空氣中，則立即燃燒出火花
《大學(xué)普通化學(xué)（下冊(cè)）》傅鷹著P637	白色沉淀	此沉淀易被氧化成微綠色Fe3（OH）8
《普通化學(xué)教程》（下冊(cè)）P788	白色	能強(qiáng)烈吸收O2，迅速變成棕色 Fe（OH）3．這時(shí)作為氧化的中間產(chǎn)物為土綠色，其中含有Fe2+、Fe3+．

閱讀該資料后，你對(duì)上述實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)灰綠色或綠色的現(xiàn)象的解釋是：______；資料中提及的微綠色Fe₃（OH）₈，用氧化物的形式表示可寫成______．
（2）乙同學(xué)依據(jù)配色原理：白色和棕色不可能調(diào)配成綠色或灰綠色的常識(shí)，認(rèn)為綠色可能是形成Fe（OH）₂?nH₂O所致．用熱水浴的方式加熱“方法一”中生成的綠色沉淀，觀察到沉淀由綠變白的趨勢(shì)．加熱時(shí)，“方法一”中彈簧夾C應(yīng)處于______（填“打開”或“關(guān)閉”）狀態(tài)，容器A中的反應(yīng)須處于______（填“停止”或“發(fā)生”）狀態(tài)．寫出該實(shí)驗(yàn)中支持乙同學(xué)觀點(diǎn)的化學(xué)方程式______．

Answer 1

【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】
方法一：關(guān)閉活塞C，A瓶?jī)?nèi)鐵粉與稀硫酸反應(yīng)放出的氫氣不能排出而使瓶?jī)?nèi)氣體增加，壓強(qiáng)逐漸增大，把反應(yīng)生成的硫酸亞鐵溶液壓入B瓶?jī)?nèi)，氫氧化鈉與硫酸亞鐵發(fā)生反應(yīng)而生成氫氧化亞鐵的沉淀，因此，在B瓶?jī)?nèi)觀察到沉淀產(chǎn)生，涉及的反應(yīng)有：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑、FeSO₄+2NaOH=Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄、H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O，
故答案為：B；Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑、FeSO₄+2NaOH=Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄、H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O；
方法二：按圖2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終在兩極間的溶液中首先觀察到白色沉淀，則陽極上鐵放電生成亞鐵離子，所以鐵作陽極，金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮麝帢O，可以選用鐵或石墨；
陰極上氫離子放電同時(shí)有氫氧根離子生成，所以可以選用氫氧化鈉溶液或氯化鈉溶液，為防止亞鐵離子被氧化，則C的密度小于水的密度，所以C可以選用植物油，
故答案為：⑦；⑨或⑦；⑧；②或③；
【探究思考】
（1）由資料信息可知，氫氧化亞鐵為白色而氫氧化鐵為棕色，二者的混合物呈現(xiàn)出綠色，因此實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)灰綠色或綠色的現(xiàn)象應(yīng)是生成的Fe（OH）₂部分被氧化而混入少量的Fe（OH）₃的緣故；資料中提及的微綠色Fe₃（OH）₈，可理解為Fe（OH）₂與Fe（OH）₃的結(jié)合起的一種物質(zhì)，其中既有+2價(jià)鐵也有+3價(jià)鐵，因此改寫為氧化物的形式時(shí)，8個(gè)氫原子應(yīng)結(jié)合成4H₂O，所以應(yīng)寫成：FeO?Fe₂O₃?4H₂O，
故答案為：由于Fe（OH）₂部分被氧化，混入少量的Fe（OH）₃；FeO?Fe₂O₃?4H₂O；
（2）驗(yàn)證乙同學(xué)的猜測(cè)要防止Fe （OH）₂?nH₂O被空氣氧化，因此活塞C應(yīng)處于打開狀態(tài)，容器A中的反應(yīng)也要繼續(xù)進(jìn)行，F(xiàn)e （OH）₂?nH₂O受熱分解生成氫氧化亞鐵和水，
故答案為：打開；發(fā)生；Fe（OH）₂?nH₂O

△ .

Fe（OH）₂+nH₂O．