新教材適用2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第3章鐵金屬材料微專題4氫氧化亞鐵制備實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)學(xué)案新人教版必修第一冊(cè)

微專題4氫氧化亞鐵制備試驗(yàn)的改進(jìn)方案一：有機(jī)覆蓋層法(1)配制NaOH和FeSO4溶液的蒸餾水要經(jīng)_加熱煮沸____，目的是_趕走溶解的氧氣__。(2)在FeSO4溶液表面覆蓋一層植物油，作用是_隔絕空氣中的氧氣__。(3)將吸有NaOH溶液的長滴管伸入FeSO4溶液的液面下，其目的是___防止滴加NaOH溶液時(shí)帶入空氣__。方案二：還原性氣體愛護(hù)法在如圖所示的裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。(4)在試管Ⅰ里加入的試劑是_稀H2SO4、鐵屑__。(5)在試管Ⅱ里加入的試劑是_NaOH溶液__。(6)為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管Ⅰ和試管Ⅱ中加入試劑，塞緊塞子后的試驗(yàn)步驟是_打開止水夾a，待Ⅰ中反應(yīng)生成的氫氣排凈裝置中的空氣后，再關(guān)閉止水夾a__。(7)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時(shí)間保持白色，其理由是_試管Ⅰ中反應(yīng)生成的H2充溢了試管Ⅰ和試管Ⅱ，且外界空氣不簡單進(jìn)入__。歸納總結(jié)制備Fe(OH)2的四個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)(1)Fe2＋極易被氧化，所以FeSO4溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配。(2)為了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液的蒸餾水和NaOH溶液要煮沸，盡可能除去O2。(3)為了防止滴加NaOH溶液時(shí)帶入空氣，可將吸有NaOH溶液的長滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再擠出NaOH溶液。(4)為防止Fe2＋被氧化，還可以向盛有FeSO4溶液的試管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有機(jī)物，以隔絕空氣。跟蹤訓(xùn)練1.下列關(guān)于氫氧化亞鐵及其制備方法的敘述中，不正確的是(B)A．氫氧化亞鐵易被空氣氧化B．氫氧化亞鐵為灰綠色絮狀沉淀C．可利用如圖所示裝置制備氫氧化亞鐵D．試驗(yàn)中所用氫氧化鈉溶液應(yīng)預(yù)先煮沸解析：氫氧化亞鐵(純凈的)是白色絮狀沉淀，易被氧氣氧化，B項(xiàng)錯(cuò)誤；試驗(yàn)室可利用亞鐵鹽溶液與堿溶液反應(yīng)制備氫氧化亞鐵，例如用FeSO4溶液與NaOH溶液反應(yīng)來制備Fe(OH)2，為了防止Fe(OH)2被溶解在溶液中的氧氣氧化，所用氫氧化鈉溶液應(yīng)預(yù)先煮沸將氧氣排出，然后利用題給裝置制備Fe(OH)2，且滴加NaOH溶液的膠頭滴管應(yīng)插入FeSO4溶液中，當(dāng)制得的Fe(OH)2部分被氧化時(shí)，沉淀呈灰綠色。故A、C、D三項(xiàng)均正確。2．下列各圖示中能較長時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀的是(B)A．①② B．①③C．②③ D．①②③解析：因?yàn)镕e(OH)2易被氧氣氧化成Fe(OH)3，故要長時(shí)間視察到Fe(OH)2白色沉淀，就要解除裝置中的空氣。裝置①是先用H2將裝置中的空氣排盡，并使生成的Fe(OH)2處在氫氣的愛護(hù)中；③中液面上加苯阻擋了空氣進(jìn)入；②由于能接觸到空氣，故不能較長時(shí)間視察到白色沉淀。3．如圖所示裝置可用來制取和視察Fe(OH)2在空氣中被氧化時(shí)顏色的變更。試驗(yàn)時(shí)必需運(yùn)用鐵屑和6mol·L－1的硫酸，其他試劑任選。填寫下列空白：(1)B中盛有肯定量的NaOH溶液，A中應(yīng)預(yù)先加入的試劑是_鐵屑__，A中反應(yīng)的離子方程式是Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。(2)試驗(yàn)起先時(shí)先將止水夾E_打開__(填“打開”或“關(guān)閉”)，C中收集到氣體的主要成分是_H2__。(3)簡述生成Fe(OH)2的操作過程：_關(guān)閉止水夾E，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，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。解析：試驗(yàn)起先時(shí)先打開E，讓H2把A、B裝置中的空氣排出，讓Fe(OH)2在H2氣氛中生成，以便較長時(shí)間視察Fe(OH)2的顏色。H2充溢B后關(guān)閉E，A中的FeSO4溶液沿豎直長導(dǎo)管進(jìn)入B瓶，與NaOH反應(yīng)?？諝膺M(jìn)入裝置B后，F(xiàn)e(OH)2被氧化為Fe(OH)3。4．下列關(guān)于Fe(OH)2的制備方法最勝利的是(D)A．向FeCl2溶液中逐滴加入NaOH溶液B．向FeSO4溶液中逐滴加入氨水C．先將裝有NaOH溶液的長滴管插入FeSO4溶液的液面下，再擠出NaOH溶液可制得Fe(OH)2白色沉淀D．取適量新配制的FeSO4溶液于試管中，再加入一層植物油(密度小于水，且不溶于水)，然后將裝有NaOH溶液的長滴管插入FeSO4溶液的液面下，再擠出NaOH溶液5．某小組同學(xué)為了獲得在Fe(OH)2制備過程中，沉淀顏色的變更與氧氣有關(guān)的試驗(yàn)證據(jù)，用圖1所示裝置進(jìn)行了如下試驗(yàn)(夾持裝置已略去，氣密性已檢驗(yàn))?！具M(jìn)行試驗(yàn)】試驗(yàn)步驟：(1)向瓶中加入飽和FeSO4溶液，按圖1所示連接裝置；(2)打開磁力攪拌器，馬上加入10%NaOH溶液；(3)采集瓶內(nèi)空氣中O2含量和溶液中O2含量(DO)的數(shù)據(jù)。試驗(yàn)現(xiàn)象：生成白色絮狀沉淀，白色沉淀快速變?yōu)榛揖G色，一段時(shí)間后部分變?yōu)榧t褐色。試驗(yàn)數(shù)據(jù)：【說明與結(jié)論】(1)攪拌的目的是_使沉淀與氧氣充分反應(yīng)__。(2)生成白色沉淀的離子方程式是Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓。(3)紅褐色沉淀是_Fe(OH)3__。(4)通過上述試驗(yàn)，可得到“在Fe(OH)2制備過程中，沉淀顏色變更與氧氣有關(guān)”的結(jié)論，其試驗(yàn)證據(jù)是_瓶內(nèi)空氣中、溶液中O2含量均降低，沉淀顏色變更__。解析：(1)攪拌可