氢氧化亚铁制备题目
氢氧化亚铁、高铁酸盐的制备实验探究 --2024年高考化学考点微专题(解析版)(全国版)
氢氧化亚铁、高铁酸盐的制备1(2019·浙江·高考真题)某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。
请回答：(1)仪器1的名称。
装置5的作用。
(2)实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。
请为装置作一处改进，使溶液能进入4中。
(3)装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中析出了灰绿色沉淀。
从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因。
【答案】 (1)滴液漏斗(分液漏斗) 液封，防止空气进入装置4(2) 在装置2、3之间添加控制开关(3) 装置4内的空气没有排尽【解析】该装置制备Fe(OH)2白色沉淀的思路是在排尽空气的气氛中，先将铁屑和稀硫酸反应得到FeSO4，再利用气体产生的气压把FeSO4溶液压至装置4中与NaOH反应，得到Fe(OH)2，注意所需试剂也需要加热除掉溶解氧。
(1)观察仪器1特征可知是分液漏斗或者滴液漏斗，该反应需要置于无氧环境，注意这里跟防倒吸无关，可知装置5的作用是液封，防止空气进入装置4。
(2)实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。
如此操作，不行的原因在于仪器1产生的H2从左侧导管溢出，那么没有足够的压强不能将FeSO4溶液挤出，因而在装置2、3之间添加控制开关即可。
(3)灰绿色沉淀产生的原因是Fe(OH)2被空气氧化，因为装置4中空气没有完全排尽。
2(2022·北京东城·统考二模)以相同的流速分别向经硫酸酸化和未经酸化的浓度均为0.1mol·L-1的FeSO4溶液中通入O2.溶液中pH随时间的变化如下图所示。
已知：0.1mol·L-1Fe3+生成Fe(OH)3，开始沉淀时pH=1.5，完全沉淀时pH=2.8下列说法不正确的是A.由图1可知，酸化的FeSO4溶液中发生反应：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2OB.图2中，t=0时刻，FeSO4溶液pH=5.7是由于Fe2+发生了水解反应C.由图2可知，未酸化的FeSO4溶液中发生反应生成Fe(OH)3的同时还生成了H+D.若向FeSO4溶液中先加入过量NaOH溶液再通入O2，pH先增大后明显减小【答案】D【解析】A．由图1可知，向酸化的FeSO4溶液中通入氧气，溶液的pH值未超过1.4，则亚铁离子被氧化为铁离子，还没开始沉淀，即发生的氧化还原反应为：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，A正确；B．由于未加硫酸酸化，但t=0时刻，FeSO4溶液pH=5.7，则说明是亚铁离子水解导致的，其水解方程式为：Fe2++2H2O⇌Fe(OH)2+2H+，B正确；C．由图2的曲线变化趋势可知，溶液中的反应使其pH值下降，根据氢氧化铁的沉淀范围可知，氧气将亚铁离子氧化为氢氧化铁沉淀，同时生成氢离子，该反应为：4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+，C正确；D．根据所给条件可知，若向FeSO4溶液中先加入过量NaOH溶液再通入O2，发生的反应为：Fe2+ +2OH-=Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，所以加入氢氧化钠后，溶液的pH会增大，通入氧气后，由于消耗水，溶液中氢氧根离子浓度会继续增大，D错误；故选D。
氢氧化亚铁制备(共8张PPT)
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〔1〕试管A液面下降， A中液体沿长导管进入B，
试管B中生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。
a
没用胶头滴管，防止了因滴管操作而挤入空气 使用NaOH固体——减少了中间过程，从而减少了空气被带入的时机 利用H2排除空气——很自然地防止了溶液
〔2〕试管A液面下降，A中液体沿长导管进入B，
阴极：2H++2e- =H2↑
试管B中生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。
〔2〕试管A液面下降，A中液体沿长导管进入B，
〔1〕试管A液面下降， A中液体沿长导管进入B，
使用NaOH固体——减少了中间过程，从而减少了空气被带入的时机
试管B中生成白色沉淀
使用NaOH固体——减少了中间过程，从 阴极：2H++2e- =H2↑
试管B中生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。
而减少了空气被带入的时机 (3)操作1没有排出试管B中的空气，而操作2产生的氢气使试管中空气排出，
使用NaOH固体——减少了中间过程，从而减少了空气被带入的时机 阳极：Fe – 2e- =Fe2+ 〔1〕试管A液面下降， A中液体沿长导管进入B， 试管B中生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。 阴极：2H++2e- =H2↑
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
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1.以下各图示中________能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。
第8页，共8页。
氢氧化亚铁制备
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利用H2排除空气——很自然地防止了溶液 与空气的接触
2023年高考二轮复习教材实验延伸(4)氢氧化铁和氢氧化亚铁制备
2021届高考化学二轮复习教材实验延伸(四)氢氧化铁和氢氧化亚铁制备1.下列有关化学现象和化学概念表述正确的是( )A.四氯化碳的沸点高,所以四氯化碳可用于灭火B.Fe(OH)3胶体做电泳实验时,由阴极区红色加深可知Fe(OH)3胶体带正电荷C.鉴定FeCl3溶液中含有FeCl2可以滴加酸性KMnO4溶液,若褪色,则证明有FeCl2D.1mol H3PO3最多可与2mol NaOH发生中和反应,因此Na2HPO3属于正盐2.下列实验操作对应的现象和结论均正确的是( )A.AB.BC.CD.D3.下列各图所示的实验中能较长时间看到2Fe(OH)白色沉淀的是( )A.①②③B.①②④C.①②③④D.②③④4.下列实验现象预测正确的是( )A.实验I:振荡后静置,上层溶液颜色保持不变B.实验II:酸性KMnO 4溶液中出现气泡,但颜色无变化C.实验III:微热稀HNO 3片刻,溶液中有气泡产生,广口瓶内始终保持无色D.实验IV:煮沸溶液至红褐色,停止加热,光束通过体系时产生丁达尔效应5.下列实验装置设计不能达到目的的是( )A.实验I:所示装置可制备氨气B.实验II:检验电解饱和食盐水的产物2ClC.实验III:制取并观察2Fe(OH)沉淀D.实验IV:吸收2SO6.下列有关实验的叙述正确的是( )A.用图1装置将氯化铁溶液直接蒸干得到氯化铁固体B.利用图2装置可制备()2Fe OHHNO片刻,溶液中有气泡产生,广口瓶内始终保持无色C.图3微热稀3D.利用图4可收集氯化氢并进行尾气吸收7.下列实验操作不能达到实验目的的是( )A.AB.BC.CD.D8.钛被称为继铁、铝之后的第三金属,性能优越,广泛用于航空航天等领域,有人说“21世纪将是钛的世纪”。
冶炼金属钛的主要原料为钛铁矿(主要成分为FeTiO3,含FeO、Fe2O3等杂质),其冶炼过程如图所示,除了得到金属钛,还可以得到副产物绿矾(FeSO4•7H2O)。
氢氧化亚铁和氢氧化铁
学与思
1. Fe(OH)2在空气中加热能得到FeO吗？若要得到氧化亚 铁，应该怎么做？
不能。Fe(OH)2在空气中被氧化，最得Fe2O3
（1）与酸反应
①与非氧化性酸（盐酸、稀硫酸）反应
Fe(OH)2 Fe(OH)3都是难溶性碱，你能写出它们 和盐酸、稀硫酸反应的化学程式和离子方程式
吗？
} Fe（OH）2+ 2HCl = FeCl2+H2O
Fe（OH）2+H2SO4 =FeSO4+H2O
Fe(OH)2 + 2H+ = Fe2++2H2O
3.铁的氢氧化物的化学性质
（2）稳定性
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
加热Fe(OH)3 △
2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O
思考： 如果是在空气中加热Fe(OH)2呢？
也是Fe2O3
△
4Fe(OH)2+O2 = 2Fe2O3+4H2O
(4)图中____能____(填“能”或“不能”)较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。 (5)实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B中发生反应的化学方 程式为___4_F__e_(O__H_)_2_+__O__2 _+_2_H_2_O__=__4__F_e_(_OH)3
2.如图所示，当容器A中的 反应开始后，若分别进行 下列操作，请回答有关问 题：
试管和 溶液内 的空气
氢氧化亚铁制备
氢氧化亚铁制备
氢氧化亚铁是一种重要的化学物质，在工业上有着广泛的应用。
它是由氢氧化钠反应亚铁氢气而制得，即氢氧化亚铁反应。
氢氧化亚铁反应可以概括如下：Fe +2NaOH +3H2→ Fe(OH)3 +2NaH。
该反应可以由若干种结构组成，其中最主要的组成部分包括硫酸钠、氢氧化钠和氢氧化亚铁。
当氢氧化钠和氢氧化亚铁组合时，将形成激烈变化，从而产生氢氧化亚铁。
在制备氢氧化亚铁的过程中，主要的技术要素有：分离、脱水、熔融、电解、细致之类。
首先，将灰铁进行分离，将其中的纯铁和其他杂质分离出来，然后将纯铁块放入脱水机进行脱水，去除水分；之后，将脱水好的铁块放入熔融炉中熔融，当其完全熔融之后，可以获得熔融铁條；接着将熔融铁放入电解槽中进行电解，电解过程中将电解出氢氧化亚铁。
最后，再将所得氢氧化亚铁经过细致，将其转换为粉状，以便更好地利用。
以上就是氢氧化亚铁制备的步骤，为了获得更高质量的氢氧化亚铁，实验过程中要控制住各个参数，尤其是温度的控制，因为温度的变化将会直接影响氢氧化亚铁的最终结果。
氢氧化亚铁的制备实验
《氢氧化亚铁的制备实验》操作方案（改进）1.提出问题由于氢氧化亚铁在空气存在的溶液中容易被氧化，不易观察到白色絮状沉淀。
根据人教版高中化学教材必修一P60的实验3-9操作，清晰的实验现象应该是白色絮状沉淀——灰绿色沉淀——红褐色沉淀，但实际操作时，一开始便观察到灰绿色沉淀，使学生对这一知识点的理解产生了困惑。
为了加深学生对氢氧化亚铁性质的理解和掌握，为了培养学生的实验设计和创新能力，故对教材中的实验进行改进。
2.实验设计2.1 实验原理把过量的NaHCO3粉末溶于稀硫酸得到除去氧气的NaHCO3溶液，再利用NaHCO3粉与FeSO4发生双水解反应制备Fe(OH)2。
反应的方程式为：2NaHCO3+H2SO4= Na2SO4+2H2O+2CO2↑2NaHCO3+FeSO4= Na2SO4+Fe(OH)2 +2CO2↑2.2实验目的（1）理解氢氧化亚铁的还原性；掌握氢氧化亚铁的制法。
（2）通过对氢氧化亚铁制备方法的探究，初步掌握设计实验的基本步骤和实验探究的基本方法。
（3）通过问题情景、实验探究，培养发现问题、分析问题、解决问题的能力，养成与他人合作交流的习惯。
2.3实验仪器药品仪器：烧杯、大试管、导管、胶塞、止水夹、滤纸、注射器药品：稀硫酸、碳酸氢钠固体、铁粉。
2.4实验装置图氢氧化亚铁的制法实验改进X2.5实验步骤（1）连接好装置，检查气密性；（2）在试管中加入碳酸氢钠粉末，塞好试管塞；（3）用一支注射器向试管中注入2mL稀硫酸溶液，试管中产生大量气泡，使碳酸氢钠粉末未全部溶解；（4）待试管中气泡较少后，用另一支注射器向试管中注入5mL新制硫酸亚铁溶液，产生白色絮状物质，同时有气泡生成；（预先将两支注射器插好）（5）约1min后，气泡基本消失，试管中充满白色絮状物质，和教材实验进行对比；（6）放置1h以后，白色絮状物质基本不变色；（7）打开试管塞，白色絮状物质慢慢变为灰绿色，试管壁上有红褐色。
3.实验结论与教材实验相比，本方法可以较长时间制备氢氧化亚铁白色絮状沉淀。
高中化学复习知识点：氢氧化亚铁的制备
高中化学复习知识点：氢氧化亚铁的制备一、单选题1．下列各图中能较长时间看到氢氧化亚铁白色沉淀的是（）A．①②③④⑤B．①②⑤C．①②③④D．②④⑤2．实验是研究化学的基础。
关于下列各装置图的叙述中，正确的是A．装置①常用于实验室制取氨B．装置②中X若为苯，可用于吸收氨气，并防止倒吸C．装置③可用于制备氢氧化亚铁并观察其颜色D．装置④可验证HCl气体在水中的溶解性3．制取Fe(OH)2并使之能久存，可采取的操作有：①加入一些植物油，②溶解FeSO4配成溶液，③把蒸馏水加热煮沸并封存冷却，④加入少量铁屑，⑤加入少量CCl4，⑥向FeSO4溶液中滴入足量氨水，⑦把盛有氨水的滴管伸入FeSO4溶液中再挤出氨水。
其中必须进行的操作及其正确顺序是A．③②⑤⑥④B．③②④①⑦C．③②④⑤⑦D．②④①⑦⑤4．用下列实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是图1 图2 图3 图4A．图1所示装置可干燥、收集氨气，并吸收多余的氨B．图2所示装置可萃取碘水中的碘C．图3所示装置可证明乙醇发生消去反应生成了乙烯D．图4所示装置可制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色5．利用下列装置（部分仪器已省略），能顺利完成对应实验的是A．制硝基苯B．制氢氧化亚铁C．实验室制乙烯D．石油的蒸馏6．下列实验能达到目的的是（）A．A B．B C．C D．D7．某同学欲利用如图装置制取能较长时间存在的Fe(OH)2，其中实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热煮沸。
下列分析正确的是A．X可以是稀硫酸或稀硝酸或稀盐酸B．实验开始时应先关闭止水夹a、打开b，再向烧瓶中加入XC．反应一段时间后可在烧瓶中观察到白色沉淀D．反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞，则Fe(OH)2可较长时间存在8．下列实验符合操作要求且能达到实验目的的是（）A．I可用于制备氢气并检验其可燃性B．II可用于除去CO2中的HClC．Ⅲ可用于配制一定物质的量浓度的NaOH溶液D．IV可用于制备氢氧化亚铁并长时间保存9．用下列各实验装置进行相应的实验，能达到实验目的的是A．用图甲装置证明SO2与NaOH溶液发生了反应B．用图乙装置检验某混合气体是否由SO2和CO2混合而成C．用图丙装置制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色D．用图丁装置干燥、收集氯化氢，并吸收多余的氯化氢10．用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是A．用图1装置蒸发CuCl2溶液获得无水CuCl2B．用图2装置可证明非金属强弱：Cl＞C＞SiC．用图3装置制备少量白色的Fe(OH)2沉淀D．用图4装置进行已知浓度的NaOH溶液测定未知浓度的盐酸二、综合题11．某化学兴趣小组在实验室探究过渡金属元素化合物的性质I、铁及其化合物（1）向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，产生白色沉淀，但迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，为顺利看到较长时间的白色沉淀，设计了图①装置：①检查装置气密性，装入药品；②打开止水夹K；③在试管b出口收集气体并验纯；④关闭止水夹K。
氢氧化亚铁的制备
氢氧化亚铁的制备一、学习目标基础目标：1.我会描述铁的氢氧化物的主要物理性质、化学性质、及制备方法；2.我能写出氢氧化亚铁的制备化学方程；3.我能写出氢氧化亚铁被氧化成氢氧化亚铁的化学方程式。
拓展目标：1.我可以叙述实验室制备氢氧化亚铁的实验操作；2.我能够解释氢氧化亚铁在制备过程中出现的各种现象；3.我知道各种防止氢氧化亚铁被氧化的方法。
挑战目标：我能够根据我知道的知识独立设计一个科学的具有可操作性的实验方案，并且独立完成实验验证我的猜想。
二、学法指导阅读策略:阅读课本第60页的内容，学习制备Fe(OH)2 、Fe(OH)3所需试剂及制备方法，结合老师的演示实验熟悉实验流程。
思考策略：结合老师的演示实验，认真观察实验现象，思考实验过程中的不同之处，为什么有这样的差异？三、知识链接1、氢氧化亚铁Fe(OH)2是白色固体（隔绝空气条件下）。
极易被空气中的氧氧化为棕红色的氢氧化铁、强还原剂、不溶于水、溶于酸、略溶于强碱。
由铁盐在隔绝空气条件下与碱反应制得。
可用作还原剂。
2、Fe 2+在空气中很容易被空气中的氧气氧化成为Fe 3+。
同学们的实验结果与事实不附，这是由于Fe(OH)2不稳定，在空气中很容易被氧化而生成Fe(OH)3而呈现灰绿色，这个灰绿色物质是由Fe(OH)2和Fe(OH)3以一定比例混和的特殊物质，过一段时间，当Fe(OH)2完全被氧化为 Fe(OH)3时，我们就会看到红褐色物质出现。
四、学习过程 （一）自学自测 1、独学任务1：请回答：为什么在硫酸亚铁溶液中加入氢氧化钠溶液时，生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成了红褐色呢？并写出发生反应的化学方程式。
任务2：在制备Fe(OH)2时,为什么要用新制备的FeSO 4溶液？为什么还要将吸有NaOH 溶液的胶头滴管插入到液面下，挤出NaOH 溶液？（二）组内交流讨论 1.对学任务1.对子间相互交流独学的内容、解决问题的思路与方法。
任务2.在制备氢氧化亚铁时，你还能想到其他防止亚铁离子被氧化的方法吗？2.群学任务1.根据老师的实验演示小组合作完成实验---氢氧化亚铁的制备。
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（1）在试管I里加入的试剂 是 稀H2SO4和铁屑 。 （2）II中的试剂加入前应如何处 煮沸 理： 。 （3）为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试 管I和II中加入试剂，打开止水夹，塞紧 塞子后的实验步骤是 稍等片刻后关闭止水夹
（4）这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其 理由是 试管Ⅰ中反应生成的H 充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ， 且外界空气不易进入。
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乙同学：只是将甲同学所用药品中的铁屑 改为FeS固体，其余都与甲相同。（已知 FeS + H2SO4 = FeSO4 + H2S↑） （5）对乙同学的这一改变请你作出评价： 反应中生成的H2S也能防止Fe(OH)2被氧化， 白色沉淀能存在较长时间，但易产生空气污 染。
1. 用不含铁离子的FeSO4溶液与不含氧 气饿蒸馏水配置的NaOH溶液反应制备氢氧 化亚铁 （1）用硫酸亚铁晶体配制上述硫ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ亚铁溶 液时还需加入________ （2）除去蒸馏水中的氧气常采用________ 方法 （3）生成Fe（OH）2白色沉淀的操作是用 常滴管吸取不含氧气的NaOH溶液，插入 FeSO4溶液液面以下再挤出NaOH溶液，这 样操作的理由是________
(5)下列各图示中________ ①②④ 能较长时间看到Fe(OH)2白色沉 淀。
乙同学：只是将甲同学所用药品中的铁屑改为FeS固体， 其余都与甲相同。 (6)对乙同学的这一改变请你作出评价： 反应中生成的H2S也能防止Fe(OH)2被氧化，白色沉淀能 存在较长时间，但易产生空气污染物
2、由于Fe(OH)2在空气中易被氧化，同学们为了观察到 白色的Fe(OH)2固体想了很多方法。甲同学：在如图所示 的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等制备。
2.下列各图中________能较长时间看到Fe(OH)2白色 沉淀。
1、由于Fe(OH)2在空气中易被氧化，同学们为了观察到 白色的Fe(OH)2固体想了很多方法。甲同学：在如图所示 装置中，用铁屑、6 mol· L－1的硫酸、NaOH溶液制备 (1)实验开始时应先将活塞 打开 ，活塞b________( 关闭 填 a________ “打开”或“关闭”)。 (2)为了制得Fe(OH)2沉淀，在装 置A和B中加入试剂后的实验步骤 为 检验装置B出口处排出的H2的纯度，当排出 的H2纯净时，关闭活塞a (3)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间不变色，其理由是 装置A中反应生成的H2充满了装置A和装置B，且外界空 气不容易进入 (4)实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B瓶 中发生的反应为 4Fe(OH) ＋O ＋2H O===4Fe(OH) 2 2 2 3