Question

11．在如圖所示的裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H₂SO₄制備Fe（OH）₂
（1）在試管I中加的試劑是A
A．鐵屑、稀H₂SO₄B．NaOH溶液
（2）為了制得白色Fe（OH）₂沉淀，在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實驗步驟是檢驗A口排出氣體的純度，再關閉止水夾．
（3）這樣生成的Fe（OH）₂沉淀能較長時間保持白色，其理由是試管Ⅰ中反應生成的氫氣，充滿了整個實驗裝置，外界空氣不易進入．

Answer 1

分析 Fe（OH）₂遇到氧氣會被氧氣氧化成Fe（OH）₃，所以在制取氫氧化亞鐵時，要隔絕氧氣．打開止水夾時，裝置I中產生的氫氣通過導管進入裝置II中，當裝置II中的空氣全部排出時收集到的氫氣為純凈的氫氣，此時裝置II中不含氧氣對反應生成的氫氧化亞鐵不再產生影響；當夾緊止水夾，裝置I內產生的氫氣不能排出而使裝置內壓強增大，反應后的硫酸亞鐵溶液由導管進入裝置II而與裝置II中的氫氧化鈉溶液發(fā)生反應，生成氫氧化亞鐵．

解答 解：（1）鐵與硫酸反應生成氫氣，關閉止水夾，會使裝置Ι中壓強變大，使Ι中的藥品進入Ⅱ中，與Ⅱ中的藥品反應得到氫氧化亞鐵，所以在試管I里加入試劑稀H₂SO₄、鐵屑，獲得硫酸亞鐵溶液，故選A；
（2）打開止水夾，Fe與H₂SO₄反應生成H₂充滿整個裝置，反應一段時間后檢驗A口排出氣體的純度，氫氣純時，說明空氣排盡，關閉止水夾，左側試管內氣壓升高，反應生成的Fe²⁺沿導管進入右側試管與NaOH反應生成白色沉淀Fe（OH）₂．若過早關閉止水夾，使左側試管中的硫酸壓入右側試管中，將NaOH中和，則得不到Fe（OH）₂溶液，所以在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑后的實驗操作依次是：打開止水夾；檢驗A口排出氣體的純度；夾緊止水夾；故答案為：檢驗A口排出氣體的純度；
（3）這樣生成的Fe（OH）₂沉淀能較長時間保持白色，原因是試管Ⅰ中反應生成的氫氣，充滿了試管Ⅰ和試管Ⅱ，且外界空氣不容易進入，所以不容易被氧化，
故答案為：試管Ⅰ中反應生成的氫氣，充滿了整個實驗裝置，外界空氣不易進入．

點評 本題考查物質的制備，透徹理解教材上的實驗原理，掌握方案設計的基本思路和方法是解答的關鍵，注意Fe（OH）₂很容易被空氣中的氧氣氧化，這是Fe（OH）₂的重要性質，題目難度中等．