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  某研究性学习小组在研究由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中,设计了如下实验方案:【实验设计】方法一:按照图1进行实验,容器A中的反应开始时,弹簧夹C处于打开状态,一段时间后,关闭弹簧

  某研究性学习小组在研究由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中,设计了如下实验方案:

  【实验设计】

  方法一:按照图1进行实验,容器A中的反应开始时,弹簧夹C处于打开状态,一段时间后,关闭弹簧夹C,容器A中的反应仍在进行.

  (1)最终在______容器中观察到白色沉淀,该实验中涉及到的化学方程式有:______、______.

  方法二:按图2进行实验,最终在两极间的溶液中首先观察到白色沉淀.

  (2)请从所提供的试剂或电极材料中选择正确的序号填在横线上:

  ①纯水 ②NaCl溶液 ③NaOH溶液 ④四氯化碳 ⑤CuCl2溶液 ⑥乙醇 ⑦Fe棒 ⑧植物油 ⑨碳棒

  a为______,c为______,d为______.(填序号)

  【探究思考】实验表明上述实验中出现白色的沉淀会逐渐转变为灰绿色或绿色,那么如何解释出现灰绿色或绿色的现象呢?

  甲同学查阅资料后,得到Fe(OH)2如下信息:

  资料名称物理性质描述化学性质描述《化学辞典》,顾翼东编,1989年版P637白色无定形粉末或白色至淡绿色六方晶体与空气接触易被氧化,将细粉喷于空气中,则立即燃烧出火花《大学普通化学(下册)》傅鹰著P637白色沉淀此沉淀易被氧化成微绿色Fe3(OH)8《普通化学教程》(下册)P788白色能强烈吸收O2,迅速变成棕色Fe(OH)3.这时作为氧化的中间产物为土绿色,其中含有Fe2+、Fe3+.(3)阅读该资料后,你对上述实验中出现灰绿色或绿色的现象的解释是______

  (4)资料中提及的微绿色Fe3(OH)8,用氧化物的形式表示可写成______.

  (5)乙同学依据配色原理:白色和棕色不可能调配成绿色或灰绿色的常识,认为绿色可能是形成Fe(OH)2•nH2O所致.用热水浴的方式加热“方法一”中生成的绿色沉淀,观察到沉淀由绿变白的趋势.加热时,“方法一”中弹簧夹C应处于______(填“打开”或“关闭”)状态,容器A中的反应须处于______(填“停止”或“发生”)状态.写出该实验中支持乙同学观点的化学方程式Fe(OH)2•nH2O △ .

  Fe(OH)2+nH2O

  Fe(OH)2•nH2O △ .

  Fe(OH)2+nH2O

  .

  (6)欢迎你参加该研究小组的讨论,请提出一种在研究由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中,有助于对沉淀由“白”变“绿”的现象进行合理解释的实验设计新思路______.

1回答
2020-10-27 05:39
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米小珍

  【实验设计】

  方法一:(1)关闭活塞C,A瓶内铁粉与稀硫酸反应放出的氢气不能排出而使瓶内气体增加,压强逐渐增大,把反应生成的硫酸亚铁溶液压入B瓶内,氢氧化钠与硫酸亚铁发生反应而生成氢氧化亚铁的沉淀,因此,在B瓶内观察到沉淀产生,涉及的反应有:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4、H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O,

  故答案为:B;Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4、H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O;

  方法二:(2)按图2进行实验,最终在两极间的溶液中首先观察到白色沉淀,则阳极上铁放电生成亚铁离子,所以铁作阳极,金属或导电的非金属作阴极,可以选用铁或石墨;

  阴极上氢离子放电同时有氢氧根离子生成,所以可以选用氢氧化钠溶液或氯化钠溶液,为防止亚铁离子被氧化,则C的密度小于水的密度,所以C可以选用植物油,

  故答案为:⑦;⑧;②或③;

  【探究思考】

  (3)根据沉淀由“白”变“绿”的现象是由于Fe(OH)2部分被氧化而混入少量的Fe(OH)3的缘故,

  故答案为:由于Fe(OH)2部分被氧化,混入少量Fe(OH)3;

  (4)由资料信息可知,氢氧化亚铁为白色而氢氧化铁为棕色,二者的混合物呈现出绿色,因此实验中出现灰绿色或绿色的现象应是生成的Fe(OH)2部分被氧化而混入少量的Fe(OH)3的缘故;资料中提及的微绿色Fe3(OH)8,可理解为Fe(OH)2与Fe(OH)3的结合起的一种物质,其中既有+2价铁也有+3价铁,因此改写为氧化物的形式时,8个氢原子应结合成4H2O,所以应写成:FeO•Fe2O3•4H2O,

  故答案为:由于Fe(OH)2部分被氧化,混入少量的Fe(OH)3;FeO•Fe2O3•4H2O;

  (5)验证乙同学的猜测要防止Fe(OH)2•nH2O被空气氧化,因此活塞C应处于打开状态,容器A中的反应也要继续进行,Fe(OH)2•nH2O受热分解生成氢氧化亚铁和水,

  故答案为:打开;发生;Fe(OH)2•nH2O △ .

2020-10-27 05:40:49

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