2025版高一化學必修第一冊 攻克難點：Fe(OH)2的制備

攻克難點:Fe(OH)2的制備(15分鐘30分)1.(3分)(2024·邢臺高一檢測)某小組利用如圖裝置較長時間觀察到了白色Fe(OH)2沉淀。下列說法不正確的是()A.連接好裝置后,需檢查裝置的氣密性B.小燒杯中水的作用是液封,防止空氣進入試管C.鐵粉的主要作用是將可能生成的Fe3+還原為Fe2+D.實現(xiàn)較長時間觀察到白色Fe(OH)2沉淀要做到排除O2干擾【解析】選C。有氣體生成的實驗,連接好裝置后,首先要檢查裝置的氣密性,A正確;反應一段時間后檢驗導管口排出氫氣為純凈時,說明空氣排盡,導管口用水液封,防止空氣進入試管,B正確;鐵粉的主要作用是與稀H2SO4反應生成硫酸亞鐵溶液和氫氣,C錯誤;Fe(OH)2遇到氧氣會被氧化成Fe(OH)3,所以要較長時間觀察到氫氧化亞鐵白色沉淀,要做到排除O2干擾,D正確。2.(9分)為了長時間觀察到白色沉淀Fe(OH)2,用下圖所示的密封反應裝置來制備氫氧化亞鐵。具體操作:注射器A吸入NaOH溶液后用硅膠塞封口,再用注射器B將FeSO4溶液緩慢推入注射器A中,使兩溶液混合反應。為保證實驗的順利進行,對反應液進行了處理,回答下列問題:(1)注射器A中產(chǎn)生的現(xiàn)象:_____________________________________。

(2)用硅膠塞封口的原因是________________________________。

(3)已知維生素C具有還原性,配制硫酸亞鐵溶液時加入維生素C并用硅膠塞封口。配制FeSO4溶液時加入維生素C,其目的是_________________。

【解析】(1)將FeSO4溶液緩慢推入注射器A中,FeSO4溶液與NaOH溶液反應生成白色沉淀Fe(OH)2,離子方程式:Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓。(2)Fe(OH)2容易被氧化,用硅膠塞封口是為了防止空氣中的氧氣進入注射器A。(3)亞鐵離子容易被氧化,維生素C具有還原性,配制FeSO4溶液時加入維生素C,其目的是防止亞鐵離子被氧化。答案:(1)有白色沉淀生成(2)防止空氣中的氧氣進入注射器A(3)維生素C具有還原性,可以防止亞鐵離子被氧化3.(3分)(原創(chuàng))為探究反應物濃度對Fe(OH)2制備效果的影響,某小組做如下實驗,以Fe(OH)2沉淀白色持續(xù)時間(t)為指標,t越大,實驗效果越好。部分實驗數(shù)據(jù)如表(w代表質(zhì)量分數(shù)):實驗序號w(FeSO4)/%w(NaOH)/%t/sⅰ2.515149ⅱ515138ⅲ101593ⅳ525142ⅴ535180下列說法正確的是()A.實驗ⅰ、ⅱ、ⅲ的目的是探究FeSO4濃度對Fe(OH)2制備效果的影響,FeSO4濃度越大,Fe(OH)2制備效果越好B.其他條件不變時,所用NaOH溶液的濃度越大,實驗效果越好C.由上述實驗得出結(jié)論,反應物濃度越大,實驗效果越好D.膠頭滴管不能伸到液面以下【解析】選B。由ⅰ~ⅲ析w(FeSO4)越大,沉淀白色持續(xù)時間t越小,實驗效果越差,A和C錯誤;由ⅳ~ⅴ分析w(NaOH)越大,沉淀白色持續(xù)時間t越長,實驗效果越好,B正確;FeSO4有強還原性,為防止帶入空氣中的氧氣,膠頭滴管需伸入液面以下,D錯誤。4.(3分)(2024·廣州高一檢測)下圖中能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀的是()A.①②⑤ B.①③④C.②④⑤ D.①②③④⑤【解析】選A。Fe(OH)2容易被氧化,所以若要較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀,需要將Fe(OH)2和氧氣隔離。①Fe與稀硫酸反應生成的氫氣將裝置內(nèi)空氣排出,可防止生成的氫氧化亞鐵被氧化,可以較長時間看到白色沉淀;②Fe與稀硫酸反應生成的氫氣將裝置內(nèi)空氣排出,且利用氫氣的壓力使硫酸亞鐵與NaOH接觸而反應,可防止生成的氫氧化亞鐵被氧化,可以較長時間看到白色沉淀;③生成的氫氧化亞鐵會迅速與空氣中氧氣發(fā)生反應:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,白色沉淀會迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色,不能長時間觀察到氫氧化亞鐵白色沉淀;④將吸取NaOH溶液的導管伸入FeSO4溶液的液面下,Fe(OH)2在液面下生成,能起到一定的隔絕空氣的作用,但氧氣會溶解到溶液中,不能較長時間看到白色沉淀;⑤植物油隔絕空氣,可防止生成的氫氧化亞鐵被氧化,可以較長時間看到白色沉淀;故選A。5.(12分)某興趣小組為認識鐵及其化合物的性質(zhì)和分散系的性質(zhì)做了如圖一組綜合實驗,根據(jù)實驗流程回答相關問題。(1)請寫出Fe2O3與①反應的離子方程式:____________________。

(2)物質(zhì)②為______________。

(3)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最終生成Fe(OH)3懸濁液,該過程的現(xiàn)象為____________________________,

此過程中發(fā)生的氧化還原反應為__________________(用化學方程式表示)。

(4)將FeCl3飽和溶液滴入沸水中,并繼續(xù)煮沸至液體呈紅褐色,制得分散系③為________,該反應化學方程式為____________________。它與FeCl3溶液、Fe(OH)3懸濁液的本質(zhì)區(qū)別是___________。

【解析】(1)Fe2O3發(fā)生反應后變?yōu)镕eCl3,可知是Fe2O3與鹽酸反應,離子方程式為Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;(2)FeCl3反應生成了Fe(OH)3,可知是加入了堿,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,容易被空氣中的氧氣氧化生成Fe(OH)3,這個過程的現(xiàn)象為生成白色沉淀,迅速變成灰綠色,最終變成紅褐色,發(fā)生氧化還原反應的反應是Fe(OH)2被氧化的反應,化學方程式是4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;(4)將FeCl3飽和溶液滴入沸水中并繼續(xù)煮沸至紅褐色,制得Fe(OH)3膠體,反應的化學方程式為FeCl3+3H2OFe(OH)3(膠體)+3HCl;溶液、膠體、濁液的本質(zhì)區(qū)別是分散質(zhì)粒子直徑大小不同。答案:(1)Fe