（必修1）微专题10氢氧化亚铁的制备-2024-2025学年高中化学期末重难点复习攻略

微专题 氢氧化亚铁制备实验探究 氢氧化亚铁制备的实验原理 1.制备原理 (1)制备原理：Fe2＋＋2OH-=Fe(OH)2↓。 (2)成功关键：溶液中不含O2等氧化性物质；制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的、隔绝空气的体系中。 2. 防止Fe(OH)2被氧化的方法 ①将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。 ②将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管的亚铁盐溶液底部，并慢慢挤出NaOH溶液。 ③在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。 ④在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。 (21-22高一上·四川广安·期末) 1．下图中能较长时间看到白色沉淀的是 A．①②⑤ B．①③④ C．②④⑤ D．①②③④⑤ (22-23高二上·上海嘉定·期中) 2．用下面两种方法可以制得白色的沉淀： 方法一：用溶液与不含的蒸馏水配制的溶液反应制备 (1)除去蒸馏水中溶解的常采用 的方法。 (2)生成白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含的溶液，插入溶液液面下，再挤出溶液。这样操作的理由是 。 方法二：在如图所示装置中，用不含的溶液、铁屑和稀硫酸制备 (3)在试管I里加入的试剂是 。 (4)此方案生成的沉淀能较长时间保持白色，其理由是 。 (23-24高一下·安徽·开学考试) 3．如图是某实验小组设计的制备的一种装置，使用的试剂有、稀硫酸、溶液。下列说法正确的是 A．实验前装置中装有氢氧化钠溶液，装置中是稀硫酸 B．实验时先关闭打开，一段时间后再关闭打开 C．装置的作用是液封，防止外界空气进入装置中 D．反应一段时间后，可在装置中观察到白色沉淀 氢氧化亚铁的制备实验探究总结： (1)有机覆盖层法 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图1所示。 (2)还原性气体保护法 该方法是先在装置Ⅰ中生成FeSO4溶液，并利用生成的H2排尽整个装置中的空气，待检验H2的纯度后，再关闭止水夹K，利用生成的H2把FeSO4溶液压入装置Ⅱ中与NaOH溶液进行反应。 (21-22高一上·河南·期末) 4．构建知识网络是一种有效的学习方法，化学学习中的“价一类”二维图就是其中一种，如图所示是铁及其化合物的“价一类”二维图，下列有关叙述或化学方程式书写错误的是 A．物质A是氧化亚铁 B．可能是 C．在空气中的现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 D．的反应类型只能是复分解反应 (20-21高一下·福建泉州·期末) 5．如图所示装置，可用以制取和观察在空气中被氧化时颜色的变化。下列说法错误的是    A．实验前，应事先煮沸溶液除去溶解氧 B．装置Ⅰ可制取溶液并排尽装置内空气 C．关闭止水夹可观察到装置Ⅱ中溶液进入装置Ⅰ中 D．取下装置Ⅱ的橡皮塞可观察沉淀颜色变化 (22-23高一上·甘肃定西·期末) 6．铁及其化合物在日常生产生活中有着广泛应用。 I．在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。现设计如下装置完成高温下“Fe与水蒸气反应”的实验，并检验其产物(已知：Fe3O4中Fe的化合价为+2价、+3价)。    (1)装置B中发生反应的化学方程式为 。 (2)装置C中导管“短进长出”的原因 。 (3)取反应后得到的黑色粉末放入一试管中，加入稀硫酸将固体溶解，再滴加几滴KSCN溶液，振荡，溶液没有出现红色，原因是 (用离子方程式表示)。 Ⅱ.某学生设计了如图装置制备白色Fe(OH)2固体。    (4)配置NaOH溶液和稀硫酸时，需将所用蒸馏水加热煮沸后，冷却至室温再用于配置，加热煮沸的目的是 。 (5)开始实验时，先打开止水夹，待装置中空气已排尽，再关闭止水夹。 ①关闭止水夹前，请设计实验证明装置中空气已排尽： 。 ②装置Ⅱ中发生反应的主要化学方程式为 。 ③若未排净装置中的空气，则装置Ⅱ中观察到的实验现象为 。 此文档为本套卷前10个专题，后续专题详见https://zujuan.xkw.com/thematiclist/14pt5422ct16787n532267.html 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．A 【分析】Fe(OH)2容易被氧气，所以若要较长时间看到Fe(OH)2的白色，需要将Fe(OH)2和氧气隔离。 【详解】①Fe与稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排出，可防止生成的氢氧化亚铁被氧化，可以较长时间看到白色沉淀；②Fe与稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排出，且利用氢气的压力使硫酸亚铁与NaOH接触而反应，可防止生成的氢氧化亚铁被氧化，可以较长时间看到白色沉淀；③生成的氢氧化亚铁会迅速与空气中氧气发生反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3，白色沉淀会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，不能长时间观察到氢氧化亚铁的白色；④将吸取NaOH溶液的导管伸入到FeSO4溶液的液面下，Fe(OH)2在液面下生成，能起到一定的隔绝空气的作用，但氧气会溶解到溶液中，不能较长时间看到白色沉淀；⑤植物油隔绝空气，可防止生成的氢氧化亚铁被氧化，可以较长时间看到白色沉淀； 故选A。 2．(1)煮沸 (2)防止滴加NaOH溶液时带入空气，避免生成的接触O2 (3)稀硫酸﹑铁屑 (4)试管Ⅰ内产生的H2无法逸出，压强增大将试管Ⅰ内的FeSO4溶液通过长导管压入试管Ⅱ内，在此过程中，液体处于H2氛围中，不易被氧化，能较长时间保持白色 【分析】方法一利用制备的NaOH溶液，用滴管吸入NaOH溶液，伸入到硫酸亚铁溶液液面以下，挤出滴管中液体发生反应生成氢氧化亚铁沉淀。 方法二中试管Ⅱ是开口式的，无法利用产生的气体将溶液压入试管Ⅰ中，所以制取FeSO4应在试管Ⅰ中进行，而在试管Ⅱ中应加入不含O2的NaOH溶液。当把Fe与稀硫酸加入试管Ⅰ中后，打开止水夹，产生的H2可排尽装置内的空气。最后关闭止水夹，试管Ⅰ内产生的H2无法逸出，压强增大，将试管Ⅰ内的FeSO4溶液通过长导管压入试管Ⅱ内，据此分析解答。 【详解】（1）气体的溶解度是随温度升高而降低的，所以煮沸后的蒸馏水中溶解的O2变少。 （2）生成白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含的溶液，插入溶液液面下，再挤出溶液。这样操作的理由是：防止滴加NaOH溶液时带入空气，避免生成的接触O2。 （3）根据分析试管Ⅰ反应生成氢气和硫酸亚铁，因此加入的试剂是稀硫酸﹑铁屑。 （4）试管Ⅰ内产生的H2无法逸出，压强增大将试管Ⅰ内的FeSO4溶液通过长导管压入试管Ⅱ内，在此过程中，液体处于H2氛围中，不易被氧化，能较长时间保持白色。 3．C 【分析】氢氧化亚铁易被氧气氧化，应先排出装置中的空气，所以装置d的作用是液封，防止外界空气进入装置c中，实验过程为：打开分液漏斗a的活塞加入稀硫酸，三角烧瓶b中Fe和加入的稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，先关闭K1打开K2，氢气排出三角烧瓶c中空气，一段时间后再关闭K2打开K1，将反应生成的硫酸亚铁压入装置c中与氢氧化钠溶液中反应生成氢氧化亚铁沉淀，据此分析解答。 【详解】A．装置a中盛装稀硫酸，装置c中盛装氢氧化钠溶液，故A错误； B．制备时应该先排出装置的空气，则实验时先关闭K1打开K2，一段时间后再关闭K2打开K1，使生成的硫酸亚铁压入c中，故B错误； C．氢氧化亚铁易被氧气氧化，所以装置d的作用是液封，防止外界空气进入装置c中，故C正确； D．硫酸亚铁和c中氢氧化钠溶液中反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，所以应该在装置c中观察到白色沉淀，故D错误； 故选C。 4．D 【分析】A为+2价的铁的氧化物，A为FeO，B为碱，铁元素化合价为+3价，B为Fe(OH)3，C为碱，铁元素化合价为+2价，C为Fe(OH)2。 【详解】A．由分析可知，A是氧化亚铁，A正确； B．氧化铁与铝发生铝热反应生成铁和氧化铝，因此可能是，B正确； C．C为Fe(OH)2，B为Fe(OH)3，氢氧化亚铁在空气中易被氧化为氢氧化铁，现象为白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，C正确； D．，铁元素化合价升高，反应类型一定不是复分解反应，D错误； 答案选D。 5．C 【分析】氢氧化钠溶液中有少量氧气，需要加热煮沸除去氧气；打开止水夹，铁屑和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，利用反应产生的氢气排装置内的空气，然后关闭止水夹，试管Ⅰ形成密闭体系，利用反应产生的氢气的压强作用，把硫酸亚铁溶液压入到装置Ⅱ中，产生氢氧化亚铁白色沉淀，氢氧化亚铁遇到空气后，变为灰绿色，最后变为红褐色。 【详解】A．氢氧化钠溶液中有少量氧气，氢氧化亚铁易被氧气氧化，所以实验前，应事先煮沸溶液除去溶解氧，故A正确； B．结合以上分析可知，装置Ⅰ可制取溶液并排尽装置内空气，故B正确； C．结合以上分析可知，关闭止水夹可观察到装置Ⅰ中溶液进入装置Ⅱ中，故C错误； D．结合以上分析可知，氢氧化亚铁具有强还原性，能够被氧气氧化，颜色发生变化，所以取下装置Ⅱ的橡皮塞可观察沉淀颜色变化，故D正确； 故选C。 6．(1) (2)氢气密度小于空气，短进长出有利于排尽装置内空气 (3) (4)除去蒸馏水中溶解的O2 (5) 在装置Ⅱ的支管口处点燃排出的气体，观察到淡蓝色火焰，证明装置中空气已排尽 生成的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 【详解】（1）还原铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应过程中铁元素化合价降低，氢元素化合价升高，其化学反应方程式为3Fe+4H2O(g) Fe3O4+H2； （2）氢气的密度比空气小，选择短管进气可将C管中的空气从长管中排除，最后C管中可收集到纯净的氢气，收集到纯净的氢气在点燃E处的酒精灯，可做CuO的还原实验了，所以短管进长管出可排除装置内的空气； （3）滴加几滴KSCN溶液，振荡，溶液没有出现红色的原因是形成的Fe3+和过量的铁粉反应生成二价铁，其反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+； （4）Fe(OH)2容易被氧化，制备Fe(OH)2时要小心水溶液中溶解的O2的影响，所以配置NaOH溶液时，通常用加热煮沸的方法除去蒸馏水中溶解的O2； （5）①因为O2对制取Fe(OH)2沉淀影响很大，所以要排除O2的干扰，为了验证O2已经排除，可在装置Ⅱ的支管口处点燃排出的气体，观察到淡蓝色火焰，证明装置中空气已排尽；②装入试剂后开始实验时，止水夹处于打开状态，稀硫酸和铁粉反应生成氢气和硫酸亚铁，产生的氢气能驱赶装置内的空气，关闭止水夹，能把FeSO4压入Ⅱ中，同时防止空气进入装置Ⅱ，产生白色的絮状Fe(OH)2沉淀，其化学反应方程式为FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2+Na2SO4；③若未排净装置中的空气，则Ⅱ中氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁，则白色沉淀变为灰绿色，最终变为红褐色。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$