氫氧化亞鐵:
化學式為Fe(OH)2,白色固體,難溶于水,堿性較弱,可與常見酸反應;在空氣中易被氧化,白色→灰綠色→紅褐色。反應方程式如下:
氫氧化亞鐵的性質(zhì):
氫氧化亞鐵極易被氧化,水中的溶解氧就可以把它氧化。
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
4Fe(OH)2+O2=△=2Fe2O3+4H2O
鐵的氫氧化物:
氫氧化亞鐵的制備:
因Fe(OH)2在空氣中易被氧化,4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,故Fe(OH)2在水中不能穩(wěn)定存在,在實驗室制取Fe(OH)2時,一定要用新制的亞鐵鹽和先加熱驅(qū)趕掉O2的NaOH溶液,且滴管末端要插入試管內(nèi)的液面以下,再滴加NaOH溶液,也可以在反應液面上滴加植物油或苯等物質(zhì)進行液封,以減少Fe(OH)2與O2的接觸。關于Fe(OH)2制備的方法很多,核心問題有兩點,一是溶液中溶解的氧必須除去,二是反應過程必須與O2隔絕。
1、操作方法:在試管里注入少量新制備的硫酸亞鐵溶液,再向其中滴入幾滴煤油,用膠頭滴管吸取氫氧化鈉溶液,將滴管尖端插入試管里溶液液面下,逐滴滴入氫氧化鈉溶液,觀察現(xiàn)象。另外,為使氫氧化亞鐵的制備成功,先將硫酸亞鐵溶液加熱,除去溶解的氧氣。
實驗現(xiàn)象:滴入溶液到硫酸亞鐵溶液中有白色絮狀沉淀生成。白色沉淀放置一段時間,振蕩后迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色。
注:白色沉淀:Fe(OH)2;灰綠色沉淀:Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物;紅褐色沉淀:Fe(OH)3
方法的改進:可在液面上滴加苯或者油進行液封,可有效防止氧的溶解。
【典例】、.用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應制備。
(1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時還需要加入________。
(2)除去蒸餾水中溶解的O2常采用________的方法。
(3)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用長滴管吸取不含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__________________________________________________________ ________________________________________________________
、.在如圖所示的裝置中,用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。
(1)在試管Ⅰ中加入的試劑是________。
(2)在試管Ⅱ中加入的試劑是________。
(3)為了制得Fe(OH)2白色沉淀,在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑,打開止水夾,塞緊塞子后的實驗步驟是_____________________________。
(4)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時間保持白色,理由是_________________________________________________________________。
【答案】:Ⅰ.(1)稀H2SO4、鐵屑 (2)煮沸 (3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2而被氧化 Ⅱ.(1)稀H2SO4和鐵屑 (2)NaOH溶液 (3)檢驗試管Ⅱ出口處排出的H2的純度,當排出的H2已經(jīng)純凈時再夾緊止水夾 (4)試管Ⅰ中反應生成的H2充滿了試管Ⅰ和試管Ⅱ,故外界O2不易進入
2、電化學制備
【典例】 由于Fe(OH)2極易被氧化,所以實驗室難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀。若用下圖所法實驗裝置可制得純凈的Fe(OH)2沉淀。兩極材料分別為石墨和鐵。
、賏電極材料為_______,其電極反應式為_______________。
②電解液d可以是_______,則白色沉淀在電極上生成;也可以是_______,則白色沉淀在兩極之間的溶液中生成。
A.純水 B.NaCl溶液 C.NaOH溶液 D.CuCl2溶液
、垡后wc為苯,其作用是______________,在加入苯之前,對d溶液進行加熱處理的目的是___________。
、転榱嗽诙虝r間內(nèi)看到白色沉淀,可以采取的措施是____________________。
A.改用稀硫酸做電解液 B.適當增大電源電壓 C.適當縮小兩電極間距離 D.適當降低電解液溫度
、萑鬱改為Na2SO4溶液,當電解一段時間,看到白色沉淀后,再反接電源,繼續(xù)電解,除了電極上看到氣泡外,另一明顯現(xiàn)象為___________。
【答案】:①Fe;Fe-2e-=Fe2+ ②C;B ③隔絕空氣防止Fe(OH)2被空氣氧化;排盡溶液中的氧氣,防止生成的Fe(OH)2在溶液中氧化 ④B、C ⑤白色沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色