Question

【題目】下圖所示裝置可用來制取和觀察在空氣中被氧化時(shí)的顏色變化，實(shí)驗(yàn)時(shí)必須使用鐵屑、稀硫酸、溶液，其他試劑任選。

完成下列填空：

(1)中盛有一定量的溶液，燒瓶中應(yīng)預(yù)先加入的試劑是______。中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________。

(2)實(shí)驗(yàn)開始前應(yīng)先將活塞______（填“打開”或“關(guān)閉”），其目的是______。

(3) 簡述生成的操作過程____________。

(4)若拔掉裝置中的橡膠塞，使空氣進(jìn)入，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________。

請描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：____________。

Answer 1

【答案】鐵屑 Fe+2H+═Fe2++H2↑ 打開 使產(chǎn)生的H2將B中的空氣排盡 關(guān)閉活塞D，使FeSO4溶液壓入B瓶中進(jìn)行反應(yīng) 4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3 白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色

【解析】

使用鐵屑、稀硫酸溶液制備Fe(OH)2和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化時(shí)的顏色變化，由圖可知，分液漏斗中為稀硫酸，燒瓶中為鐵屑，加藥品時(shí)，應(yīng)該先固體后液體，鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，B中為NaOH溶液，實(shí)驗(yàn)中先打開E，利用氫氣將裝置中的空氣排出，C為排水法收集氫氣；當(dāng)關(guān)閉E時(shí)，利用氫氣的壓力使FeSO4溶液壓入B瓶中進(jìn)行反應(yīng)生成Fe(OH)2，然后拔去裝置B中的橡皮塞，使空氣進(jìn)入，可觀察顏色的變化，據(jù)此分析解答。

(1)中盛有一定量的NaOH溶液，燒瓶A中應(yīng)預(yù)先加入的試劑是鐵屑，A中發(fā)生的反應(yīng)為Fe+2H+═Fe2++H2↑，故答案為：鐵屑；Fe+2H+═Fe2++H2↑；

(2)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)先將活塞D打開，其目的是通過反應(yīng)生成的氫氣將B中的空氣排出，故答案為：打開；使產(chǎn)生的氫氣將B中的空氣排盡；

(3)生成Fe(OH)2的操作過程為：關(guān)閉活塞D，A中壓強(qiáng)增大，將FeSO4溶液壓入B瓶中進(jìn)行反應(yīng)，故答案為：關(guān)閉活塞D，使FeSO4溶液壓入B瓶中進(jìn)行反應(yīng)；

(4)拔去裝置B中的橡皮塞，使空氣進(jìn)入，生成的氫氧化亞鐵被氧氣氧化，因此看到的現(xiàn)象為白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，發(fā)生的反應(yīng)為4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3，故答案為：4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3；白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色。