Question

3．某興趣小組制備氫氧化亞鐵沉淀．

實(shí)驗(yàn)1		實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
		液面上方產(chǎn)生白色絮狀沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，振蕩，試管壁上有紅褐色沉淀生成．

（1）實(shí)驗(yàn)1中產(chǎn)生白色沉淀的離子方程式是Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓．
（2）為了探究沉淀變灰綠色的原因，該小組同學(xué)展開(kāi)如下探究：
①甲同學(xué)推測(cè)灰綠色物質(zhì)為Fe（OH）₂和Fe（OH）₃混合物．查閱資料后根據(jù)調(diào)色原理認(rèn)為白色和紅褐色的調(diào)和色不可能是灰綠色，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)灰綠色物質(zhì)中不含有Fe（OH）₃，方案是取一定量的灰綠色沉淀，加入鹽酸溶解，再加入KSCN溶液，若溶液不變紅色，則證明灰綠色物質(zhì)中不含有Fe（OH）₃．
②乙同學(xué)查閱文獻(xiàn)：Fe（OH）₂在大量SO₄²-存在的情況下形成Fe₆（SO₄）₂（OH）₄O₃（一種氧基堿式復(fù)鹽）．并設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)證實(shí)該假設(shè)：向試管中加入2mL0.1mol/LFeCl₂溶液，再往試管中加入3滴0.1mol/LNaOH溶液，振蕩，現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)1相同，結(jié)論是該假設(shè)不成立．
③乙同學(xué)繼續(xù)查閱文獻(xiàn)：Fe（OH）₂沉淀具有較強(qiáng)的吸附性能，灰綠色可能是由Fe（OH）₂表面吸附Fe²⁺引起．推測(cè)所用的硫酸亞鐵溶液的濃度應(yīng)越小越好；氫氧化鈉溶液濃度應(yīng)越大越好．設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：

	試管中10mL NaOH溶液	滴加 FeSO4溶液	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)2	6mol/L NaOH溶液	0.2mol/L FeSO4溶液	產(chǎn)生懸浮于液面的白色沉淀（帶有少量灰綠色），沉淀下沉后，大部分灰綠色變?yōu)榘咨�沉�?/TD>
實(shí)驗(yàn)3	6mol/L NaOH溶液	0.1mol/L FeSO4溶液	產(chǎn)生懸浮于液面的白色沉淀（帶有極少量灰綠色），沉淀下沉后，底部都為白色沉淀

該實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是在氫氧化鈉溶液濃度一定的條件下，硫酸亞鐵溶液的濃度越小，產(chǎn)生白色沉淀的現(xiàn)象越明顯，能說(shuō)明灰綠色是由Fe（OH）₂表面吸附Fe²⁺引起的證據(jù)是實(shí)驗(yàn)2中沉淀下沉后，大部分灰綠色變?yōu)榘咨�沉淀（或�(qū)嶒?yàn)3中沉淀下沉后，底部都為白色沉淀）．丙同學(xué)認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)方案不足以證明灰綠色是由Fe（OH）₂表面吸附Fe²⁺引起的，還需補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)是向?qū)嶒?yàn)2（或?qū)嶒?yàn)3）的白色沉淀中繼續(xù)加入過(guò)量的硫酸亞鐵溶液，白色沉淀變成灰綠色，證明該假設(shè)成立．
（3）丙同學(xué)探究溫度對(duì)氫氧化亞鐵制備實(shí)驗(yàn)的影響：取少量灰綠色沉淀，在水浴中加熱，顏色由灰綠變白，且有絮狀白色沉淀下沉，原因?yàn)镕e²⁺在加熱時(shí)易發(fā)生水解，生成Fe（OH）₂，因此顏色變白，同時(shí)沉淀的量增加，導(dǎo)致出現(xiàn)絮狀白色沉淀．
（4）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)探究，若盡可能制得白色Fe（OH）₂沉淀，需要控制的實(shí)驗(yàn)條件隔絕氧氣、硫酸亞鐵少量（或氫氧化鈉過(guò)量）、硫酸亞鐵濃度�。ɑ驓溲趸�鈉濃度大）、將氫氧化鈉溶液逐滴加入到硫酸亞鐵溶液中、微熱等．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)1為氫氧化鈉與硫酸亞鐵生成氫氧化亞鐵白色沉淀；
（2）①檢驗(yàn)鐵離子即可；
②設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，用等濃度等體積的氯化亞鐵與等濃度等體積的氫氧化鈉反應(yīng)與實(shí)驗(yàn)1對(duì)比；
③由實(shí)驗(yàn)可知：在氫氧化鈉溶液濃度一定的條件下，硫酸亞鐵溶液的濃度越小，產(chǎn)生白色沉淀的現(xiàn)象越明顯，實(shí)驗(yàn)2中沉淀下沉后，大部分灰綠色變?yōu)榘咨�沉淀，�?shí)驗(yàn)3中沉淀下沉后，底部都為白色沉淀，說(shuō)明灰綠色是由Fe（OH）₂表面吸附Fe²⁺引起的，通過(guò)亞鐵離子的濃度改變補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)；
（3）取少量灰綠色沉淀，F(xiàn)e²⁺在加熱時(shí)易發(fā)生水解，生成Fe（OH）₂，因此顏色變白，同時(shí)沉淀的量增加，導(dǎo)致出現(xiàn)絮狀白色沉淀；
（4）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)探究，若盡可能制得白色Fe（OH）₂沉淀，需要控制隔絕氧氣、硫酸亞鐵少量（或氫氧化鈉過(guò)量）、硫酸亞鐵濃度�。ɑ驓溲趸�鈉濃度大）、將氫氧化鈉溶液逐滴加入到硫酸亞鐵溶液中、微熱等．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)1為氫氧化鈉與硫酸亞鐵生成氫氧化亞鐵白色沉淀，離子方程式為：Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓；
故答案為：Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓；
（2）①證實(shí)灰綠色物質(zhì)中不含有Fe（OH）₃，可將沉淀溶解，檢驗(yàn)其中是否含有鐵離子，方法為：取一定量的灰綠色沉淀，加入鹽酸溶解，再加入KSCN溶液，若溶液不變紅色，則證明灰綠色物質(zhì)中不含有Fe（OH）₃；
故答案為：取一定量的灰綠色沉淀，加入鹽酸溶解，再加入KSCN溶液，若溶液不變紅色，則證明灰綠色物質(zhì)中不含有Fe（OH）₃；
②用等濃度等體積的氯化亞鐵與等濃度等體積的氫氧化鈉反應(yīng)與實(shí)驗(yàn)1對(duì)比：向試管中加入2mL 0.1mol/LFeCl₂溶液，再往試管中加入3滴0.1mol/L NaOH溶液，振蕩，現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)1對(duì)比；
故答案為：2mL 0.1mol/LFeCl₂溶液；3滴0.1mol/L NaOH溶液；
③由實(shí)驗(yàn)可知：在氫氧化鈉溶液濃度一定的條件下，硫酸亞鐵溶液的濃度越小，產(chǎn)生白色沉淀的現(xiàn)象越明顯，實(shí)驗(yàn)2中沉淀下沉后，大部分灰綠色變?yōu)榘咨�沉淀，�?shí)驗(yàn)3中沉淀下沉后，底部都為白色沉淀，說(shuō)明灰綠色是由Fe（OH）₂表面吸附Fe²⁺引起的，通過(guò)亞鐵離子的濃度改變補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，需要向?qū)嶒?yàn)2（或?qū)嶒?yàn)3）的白色沉淀中繼續(xù)加入過(guò)量的硫酸亞鐵溶液，白色沉淀變成灰綠色；
故答案為：在氫氧化鈉溶液濃度一定的條件下，硫酸亞鐵溶液的濃度越小，產(chǎn)生白色沉淀的現(xiàn)象越明顯；實(shí)驗(yàn)2中沉淀下沉后，大部分灰綠色變?yōu)榘咨�沉淀（或�(qū)嶒?yàn)3中沉淀下沉后，底部都為白色沉淀）；向?qū)嶒?yàn)2（或?qū)嶒?yàn)3）的白色沉淀中繼續(xù)加入過(guò)量的硫酸亞鐵溶液，白色沉淀變成灰綠色；
（3）取少量灰綠色沉淀，F(xiàn)e²⁺在加熱時(shí)易發(fā)生水解，生成Fe（OH）₂，因此顏色變白，同時(shí)沉淀的量增加，導(dǎo)致出現(xiàn)絮狀白色沉淀；
故答案為：Fe²⁺在加熱時(shí)易發(fā)生水解，生成Fe（OH）₂，因此顏色變白，同時(shí)沉淀的量增加，導(dǎo)致出現(xiàn)絮狀白色沉淀；
（4）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)探究，若盡可能制得白色Fe（OH）₂沉淀，需要控制隔絕氧氣、硫酸亞鐵少量（或氫氧化鈉過(guò)量）、硫酸亞鐵濃度�。ɑ驓溲趸�鈉濃度大）、將氫氧化鈉溶液逐滴加入到硫酸亞鐵溶液中、微熱等；
故答案為：隔絕氧氣、硫酸亞鐵少量（或氫氧化鈉過(guò)量）、硫酸亞鐵濃度�。ɑ驓溲趸�鈉濃度大）、將氫氧化鈉溶液逐滴加入到硫酸亞鐵溶液中、微熱等．

點(diǎn)評(píng) 本題考查實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)，反應(yīng)現(xiàn)象的判斷應(yīng)用，根據(jù)實(shí)驗(yàn)所提供資料的分析，正確理解實(shí)驗(yàn)的目的及出現(xiàn)現(xiàn)象的原因，對(duì)于解答此新知識(shí)的探究型問(wèn)題是尤其重要的，題目難度中等．