2025版高一化学必修第一册 攻克难点：Fe(OH)2的制备

攻克难点:Fe(OH)2的制备(15分钟30分)1.(3分)(2024·邢台高一检测)某小组利用如图装置较长时间观察到了白色Fe(OH)2沉淀。下列说法不正确的是()A.连接好装置后,需检查装置的气密性B.小烧杯中水的作用是液封,防止空气进入试管C.铁粉的主要作用是将可能生成的Fe3+还原为Fe2+D.实现较长时间观察到白色Fe(OH)2沉淀要做到排除O2干扰【解析】选C。有气体生成的实验,连接好装置后,首先要检查装置的气密性,A正确;反应一段时间后检验导管口排出氢气为纯净时,说明空气排尽,导管口用水液封,防止空气进入试管,B正确;铁粉的主要作用是与稀H2SO4反应生成硫酸亚铁溶液和氢气,C错误;Fe(OH)2遇到氧气会被氧化成Fe(OH)3,所以要较长时间观察到氢氧化亚铁白色沉淀,要做到排除O2干扰,D正确。2.(9分)为了长时间观察到白色沉淀Fe(OH)2,用下图所示的密封反应装置来制备氢氧化亚铁。具体操作:注射器A吸入NaOH溶液后用硅胶塞封口,再用注射器B将FeSO4溶液缓慢推入注射器A中,使两溶液混合反应。为保证实验的顺利进行,对反应液进行了处理,回答下列问题:(1)注射器A中产生的现象:_____________________________________。

(2)用硅胶塞封口的原因是________________________________。

(3)已知维生素C具有还原性,配制硫酸亚铁溶液时加入维生素C并用硅胶塞封口。配制FeSO4溶液时加入维生素C,其目的是_________________。

【解析】(1)将FeSO4溶液缓慢推入注射器A中,FeSO4溶液与NaOH溶液反应生成白色沉淀Fe(OH)2,离子方程式:Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓。(2)Fe(OH)2容易被氧化,用硅胶塞封口是为了防止空气中的氧气进入注射器A。(3)亚铁离子容易被氧化,维生素C具有还原性,配制FeSO4溶液时加入维生素C,其目的是防止亚铁离子被氧化。答案:(1)有白色沉淀生成(2)防止空气中的氧气进入注射器A(3)维生素C具有还原性,可以防止亚铁离子被氧化3.(3分)(原创)为探究反应物浓度对Fe(OH)2制备效果的影响,某小组做如下实验,以Fe(OH)2沉淀白色持续时间(t)为指标,t越大,实验效果越好。部分实验数据如表(w代表质量分数):实验序号w(FeSO4)/%w(NaOH)/%t/sⅰ2.515149ⅱ515138ⅲ101593ⅳ525142ⅴ535180下列说法正确的是()A.实验ⅰ、ⅱ、ⅲ的目的是探究FeSO4浓度对Fe(OH)2制备效果的影响,FeSO4浓度越大,Fe(OH)2制备效果越好B.其他条件不变时,所用NaOH溶液的浓度越大,实验效果越好C.由上述实验得出结论,反应物浓度越大,实验效果越好D.胶头滴管不能伸到液面以下【解析】选B。由ⅰ~ⅲ析w(FeSO4)越大,沉淀白色持续时间t越小,实验效果越差,A和C错误;由ⅳ~ⅴ分析w(NaOH)越大,沉淀白色持续时间t越长,实验效果越好,B正确;FeSO4有强还原性,为防止带入空气中的氧气,胶头滴管需伸入液面以下,D错误。4.(3分)(2024·广州高一检测)下图中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是()A.①②⑤ B.①③④C.②④⑤ D.①②③④⑤【解析】选A。Fe(OH)2容易被氧化,所以若要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀,需要将Fe(OH)2和氧气隔离。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白色沉淀;④将吸取NaOH溶液的导管伸入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。5.(12分)某兴趣小组为认识铁及其化合物的性质和分散系的性质做了如图一组综合实验,根据实验流程回答相关问题。(1)请写出Fe2O3与①反应的离子方程式:____________________。

(2)物质②为______________。

(3)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3悬浊液,该过程的现象为____________________________,

此过程中发生的氧化还原反应为__________________(用化学方程式表示)。

(4)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中,并继续煮沸至液体呈红褐色,制得分散系③为________,该反应化学方程式为____________________。它与FeCl3溶液、Fe(OH)3悬浊液的本质区别是___________。

【解析】(1)Fe2O3发生反应后变为FeCl3,可知是Fe2O3与盐酸反应,离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;(2)FeCl3反应生成了Fe(OH)3,可知是加入了碱,可以是NaOH溶液、氨水等;(3)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液,先生成Fe(OH)2,Fe(OH)2是白色沉淀,容易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3,这个过程的现象为生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色,发生氧化还原反应的反应是Fe(OH)2被氧化的反应,化学方程式是4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;(4)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中并继续煮沸至红褐色,制得Fe(OH)3胶体,反应的化学方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl;溶液、胶体、浊液的本质区别是分散质粒子直径大小不同。答案:(1)Fe