Question

【題目】鈉、鐵及它們的化合物在生產、生活中有著重要的用途。

（1）某汽車安全氣囊的產氣藥劑主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物質。當汽車發生碰撞時，NaN3迅速分解產生N2和Na，同時放出大量的熱。N2使氣囊迅速膨脹，從而起到保護作用。KClO4中氯元素的化合價是_________，具有_________（填“還原性”或“氧化性”）；Fe2O3可處理產生的Na，反應為6Na + Fe2O3 =3Na2O + 2Fe，反應中Na做_________（填“還原劑”或“氧化劑”）。

（2）甲、乙兩同學欲制取純凈的Fe(OH)2 ，根據如圖所示的裝置進行試驗。A管中是Fe粉和稀H2SO4 ， B管中是NaOH溶液，請回答下列問題：

①同學甲：先夾緊止水夾a，使A管開始反應，在B管中觀察到的現象是____________寫出B中發生反應的所有離子方程式：___________________

②同學乙：打開a，使A管中反應一段時間再夾緊止水夾a，實驗中在B管中觀察到的現象是__________ ；

③同學乙打開a的目的______________，根據以上實驗判斷___________（填甲或乙）同學可成功。

Answer 1

【答案】+7 氧化性 還原劑 生成灰白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色 Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ 有白色沉淀生成 使A管中產生的氣體通入B管中趕走空氣 乙

【解析】

(1)KClO4中氯元素的化合價為+7價，具有氧化性；反應6Na + Fe2O3 =3Na2O + 2Fe中Na元素化合價升高；

(2)①Fe和稀硫酸反應生成氫氣和硫酸亞鐵，生成的氫氣導致溶液通過導管進入B裝置，氫氧化鈉和硫酸亞鐵反應生成氫氧化亞鐵，Fe(OH)2不穩定易被空氣氧化生成 Fe(OH)3；

②生成的氫氣將空氣排出，發生反應：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，能防止氫氧化亞鐵被氧化；

③只要沒有空氣就能防止氫氧化亞鐵被氧化，據此來回答。

(1)KClO4中氯元素的化合價為+7價，為最高價態，具有氧化性，反應6Na + Fe2O3 =3Na2O + 2Fe中Na元素化合價升高，被氧化，為還原劑；

(2)①A中反應為Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，氫氣的生成導致A中壓強增大，溶液從導管進入B試管，B中反應為FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4，Fe(OH)2不穩定易被空氣氧化生成 Fe(OH)3，所以看到的現象是有白色沉淀生成，迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色，反應方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，整個過程中涉及反應的離子方程式有Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓；

②先打開止水夾a，使A管中物質反應一段時間后，再夾緊止水夾，A中生成的氫氣將空氣排出，生成的硫酸亞鐵和氫氧化鈉混合時氫氧化亞鐵不被氧化，所以看到的現象是：有白色沉淀生成(且不變色)；

③通過以上分析知，乙同學的實驗：先打開止水夾a，使A管中物質反應一段時間后，再夾緊止水夾，這樣A中生成的氫氣將空氣排出，可制取純凈的Fe(OH)2。