Question

30、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(guò)發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)來(lái)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：

4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂═4Fe（OH）₃

，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

Fe（OH）₂和Fe（OH）₃的混合物

．
【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

煮沸

的方法．
（2）先在試管中注入FeSO₄溶液后，還要在試管中滴入

植物油

，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(zhǎng)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

防止氧氣進(jìn)入溶液

．
方法二：用右圖裝置來(lái)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(kāi)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

在A處收集氫氣進(jìn)行驗(yàn)純

，寫出夾緊止水夾后Ⅱ中的化學(xué)反應(yīng)方程式

H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+H₂O

、

FeSO₄+2NaOH=Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄

．
（4）這樣生成的Fe（OH）₂沉淀能較長(zhǎng)時(shí)間保持白色，其原因是

隔絕了氧氣

．
【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(qǐng)你通過(guò)計(jì)算來(lái)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(duì)于滴管到底能否伸入容器口內(nèi)部去滴液體你的看法是

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）請(qǐng)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

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(lái)鑒別．

．

Answer 1

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(lái)考慮；
（2）加入植物油繁殖空氣中氧氣進(jìn)入；
（3）用長(zhǎng)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(méi)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；

解答：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(méi)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(zhǎng)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(hào)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(méi)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(duì)原子質(zhì)量，用氧元素的質(zhì)量除以樣的相對(duì)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(lái)鑒別．只要答案合理均可，這是一個(gè)開(kāi)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+H₂O
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(lái)鑒別．

點(diǎn)評(píng)：通過(guò)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．