Question

28、Fe（OH）₃是一種紅褐色沉淀，Fe（OH）₂卻是一種白色沉淀，它們都可以在水中通過發生復分解反應來制得，比如：FeCl₃+NaOH-A↓+NaCl，則A沉淀是

Fe（OH）₃

．由于Fe（OH）₂不穩定，在水中，只要有一點氧氣就極易發生反應生成Fe（OH）₃，寫出其反應的化學方程式：

4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃

，因而在溶液中較難制得純凈的Fe（OH）₂．若按照常規的正確方法向FeCl₂溶液中滴加NaOH溶液，很難觀察到白色沉淀現象，只能看到灰綠色沉淀．
用下面兩種精心設計的方法可以制得白色的Fe（OH）₂沉淀．
方法一：用不含氧氣的蒸餾水配置FeSO₄溶液與氫氧化鈉溶液，然后反應制備．
（1） 除去蒸餾水中溶解的氧氣，常采用

煮沸

的方法．
（2） 先在試管中注入FeSO₄溶液后，還要在試管中滴入植物油，目的是

防止氧氣溶于水

．
（3） 用長滴管吸取不含O₂的NaOH溶液，插入FeSO₄溶液液面下，再擠出NaOH溶液，這樣操作的理由是

防止滴入氫氧化鈉溶液時帶入氧氣

．
方法二：用下圖裝置來制備．
（1） 在裝置Ι中加入Fe和稀H₂SO₄；
（2） 在裝置Ⅱ中加入NaOH濃溶液．
（3） 將兩處橡皮塞塞緊后，打開止水夾，反應一段時間后再夾緊止水夾，并在A管口處收集氣體進行驗純，最后夾緊止水夾，即可在Ⅱ中看到白色沉淀． 寫出夾緊止水夾后Ⅱ中生成沉淀的反應方程式

FeSO₄+2NaOH═Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄

．

Answer 1

分析：復分解反應中元素的化合價不變，即在反應前后各物質的組成元素的化合價相同；反應前FeCl₃中鐵元素呈+3價，反應后的生成物中鐵元素也應為+3價；氫氧化亞鐵在水溶液中與氧氣反應，即氫氧化亞鐵、水、氧氣三種物質發生反應，反應生成氫氧化鐵的紅褐色不溶物；
方法一：
（1）氣體在水中的溶解度隨溫度升高而減小，當把水煮沸后，溶在水中的氣體會完全被去除；
（2）空氣中含有氧氣，若空氣中氧氣與溶液直接接觸就會有少量氧氣溶于溶液，溶入的氧氣會使氫氧化亞鐵變成氫氧化鐵；因此，實驗中需要防止溶液與氧氣直接接觸而溶入，造成對制取的氫氧化亞鐵的影響；
（3）向溶液中滴加液體時，滴入的液體會把少量空氣帶入溶液；因此，為防止空氣進入溶液，可采取把滴管插入溶液進行滴加的方法進行滴加操作；
方法二：
（3）打開止水夾時，產生的氫氣通過導管進入裝置II中，當裝置II中的空氣全部排出時收集到的氫氣為純凈的氫氣，此時裝置II中不含氧氣對反應生成的氫氧化亞鐵不再產生影響；當夾緊止水夾，裝置I內產生和氫氣不能排氣而使裝置內壓強增大，反應后的硫酸亞鐵溶液由導管進入裝置II而與裝置II中的氫氧化鈉溶液發生反應，生成氫氧化亞鐵．

解答：解：FeCl₃與NaOH通過交換成分發生復分解反應，反應前后元素化合價不變，生成紅褐色氫氧化鐵沉淀；
故答案為：Fe（OH）₃；
氫氧化亞鐵在水中能與氧氣發生反應，生成紅褐色的氫氧化鐵；即氫氧化亞鐵、水、氧氣三種物質發生化合反應生成氫氧化鐵；
故答案為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃；
方法一：
（1）對水加熱時，溶解在水中的少量氧氣會因溶解度減小而減少，當把水煮沸時，水中的氧氣會全部揮發出現使水中不含有氧氣；
故答案為：煮沸；
（2）為防止空氣與溶液直接接觸而使氧氣溶入溶液，可使用密度小于水的油類物質浮于液面，隔絕空氣與溶液的接觸；
故答案為：防止氧氣溶于水；
（3）為防止氧氣隨滴加氫氧化鈉溶液中進入溶液影響氫氧化亞的生成，在滴加氫氧化鈉溶液時可采取把膠頭滴管插入硫酸亞鐵溶液的方法滴加；
故答案為：防止滴入氫氧化鈉溶液時帶入氧氣；
方法二：
（3）生成的氫氣完全排出裝置II內的空氣時，夾住止水夾，鐵與硫酸反應后生成的硫酸亞鐵溶液進入裝置II而與裝置內的氫氧化鈉溶液發生復分解反應，反應前后鐵元素化合價不變生成氫氧化亞鐵和硫酸鈉；
故答案為：FeSO₄+2NaOH═Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄．

點評：復分解反應的特點：復分解反應是通過兩種化合物相互交換成分而發生的，在進行成分交換時，各物質的組成元素的化合價不變．