Question

下图所示装置可用来制取Fe(OH)₂和观察Fe(OH)₂在空气中被氧化时的颜色变化。实验时必须使用铁屑、6 mol/L H₂SO₄溶液和NaOH溶液。填写下列空白：

（1）B中盛有一定量的______________，A中应预先加入的试剂是_________，

A中反应的化学方程式为________________________________________。

（2）实验开始时应先将活塞E_______（填“打开”或“关闭”），目的是______________________________________________________________________________。

（3）A反应一段时间后将活塞E_______（填“打开”或“关闭”），目的是____________________________________________________________________________。

（4）实验结束，拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，Fe(OH)₂被氧化。若反应过程中转移了0.04mol电子，则参加反应的氧气的体积为____________L（标准状况）。

Answer

NaOH溶液 铁屑 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 打开 让生成的氢气排走装置和溶液中的空气 关闭 把A中FeSO4溶液压入B中反应 0.224

【解析】

制取Fe(OH)2的关键是防止氧气的氧化，预先排除装置中的空气，结合所给装置及药品，制取Fe(OH)2：FeSO4＋2NaOH=Fe(OH)2↓＋Na2SO4；而通过反应Fe＋H2SO4=FeSO4+H2↑产生的氢气来排除装置中的空气；

（1）检验装置气密性后，在A烧瓶中放入铁屑，分液漏斗中装有稀硫酸，B中盛放NaOH溶液；

（2）实验开始时应先将活塞E打开，打开分液漏斗的活塞，产生氢气，让生成的氢气排走装置和溶液中的空气；

（3）A反应一段时间后将活塞E关闭，继续产生的氢气使烧瓶内压强增大，把A中FeSO4溶液压入B中反应，与其中的NaOH溶液反应生成白色Fe(OH)2沉淀；

（4）实验结束，拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，Fe(OH)2被氧化，沉淀颜色由白迅速置换为灰绿色，最终转变为红褐色，完成实验。由4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3可知，当反应过程中转移了0.04mol电子，则参加反应的氧气为0.01mol，标准状况下体积为0.224L。