问题 实验题

(12分)某化学研究小组在使用FeSO4 溶液与NaOH溶液制备Fe(OH)2沉淀过程中观察到生成的白色沉淀迅速转变为灰绿色,最后变为红褐色。该小组针对绿色物质展开研究。

[查阅文献]

文献名称有关Fe(OH)2的描述
《大学普通化学(下册)》白色沉淀,易被氧化成微绿色Fe3(OH)8
     《化学教育》其水合物Fe(OH)2·nH2O呈绿色,热溶液中不易形成水合物
写出Fe(OH)在空气中被氧化为Fe3(OH)8 的化学方程式                            

[提出假设]假设一:绿色物质是Fe(OH)2·nH2O;

假设二:_______________________。

……

[实验探究]针对上述假设一与假设二,展开实验研究:

实验序号实验步骤实验现象
①在试管中加入20mL蒸馏水,加热煮沸,滴苯液封

②保持较高温度,使用长滴管伸入液面下依次挤入一滴饱和FeSO4 溶液、一滴NaOH溶液

出现白色絮状沉淀,并能保持一段时间
①在试管中加入20mL蒸馏水

②加入一滴饱和FeSO4 溶液、一滴NaOH溶液

出现白色沉淀,迅速转变为灰绿色,最后变为红褐色
①在试管中加入20mL蒸馏水,加热煮沸,滴苯液封

②恢复室温后,使用长滴管伸入液面下依次挤入一滴饱和FeSO4 溶液、一滴NaOH溶液

出现白色沉淀,迅速转变为绿色沉淀
(1)实验室保存FeSO4溶液常需加入                                      

(2)由实验一与实验      (填实验序号)的现象可推断假设          可能成立。

(3)为了进一步探究假设二是否成立,小组成员进行如下实验,请完成下表:

试剂:蒸馏水、NaOH溶液、苯、FeSO4溶液、氧气

实验步骤实验现象与结论
①在试管中加入20mL蒸馏水,加热煮沸,滴苯液封

②迅速                      得到白色沉淀Fe(OH)2

                          。 

 

若沉淀中出现绿色的迹象,则假设二成立;

若沉淀中没有出现任何绿色的迹象,则假设二不成立。

答案

6Fe(OH)2+O2+2H2O==2Fe3(OH)8 (2分)

假设二:绿色物质是Fe3(OH)8 (2分)

(1)铁粉、稀硫酸(2分)(2)三、一(2分)

(3)(4分)②迅速用长滴管伸入液面下依次挤入一滴饱和FeSO4 溶液、一滴NaOH溶液

③将O2缓缓通入白色沉淀中

氢氧化亚铁不稳定,极易被氧化,方程式为6Fe(OH)2+O2+2H2O==2Fe3(OH)8

根据已知信息可知,假设二应该是绿色物质是Fe3(OH)8

(1)硫酸亚铁极易被氧化,生成硫酸铁,所以为防止氧化,应该加入铁粉;同时硫酸亚铁还易水解,溶液显酸性,因此还要加入稀硫酸防止水解。

(2)实验一与实验三相比,不同是温度,温度高溶解度,如果降低温度则会析出晶体,所以根据实验一与实验三现象可知,假设一是正确的。

(3)②是制取氢氧化亚铁,所以正确的操作是迅速用长滴管伸入液面下依次挤入一滴饱和FeSO4 溶液、一滴NaOH溶液。

③假设二是由于被氧化而导致的,所以正确的操作是将O2缓缓通入白色沉淀中。

单项选择题
单项选择题