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    实验是研究化学的基础,下图中所示的实验方法、装置或操作完全正确的是(  )
    A.
    魔方格

    干燥Cl2
    B.
    魔方格

    吸收HCl
    C.
    魔方格

    制取Fe(OH)2沉淀
    D.
    魔方格

    稀释浓H2S04

    本题信息:2011年烟台模拟化学单选题难度一般 来源:未知
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本试题 “实验是研究化学的基础,下图中所示的实验方法、装置或操作完全正确的是( )A.干燥Cl2B.吸收HClC.制取Fe(OH)2沉淀D.稀释浓H2S04” 主要考查您对

氢氧化亚铁

氢氧化铁

实验中的事故处理

化学实验安全

气体的收集、净化、干燥

尾气的吸收

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 氢氧化亚铁
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氢氧化亚铁:

化学式为Fe(OH)2,白色固体,难溶于水,碱性较弱,可与常见酸反应;在空气中易被氧化,白色→灰绿色→红褐色。反应方程式如下:
(1)
(2)
(3)


氢氧化亚铁的性质:

氢氧化亚铁极易被氧化,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


铁的氢氧化物:

Fe(OH)2 Fe(OH)3
色态 白色固体 红褐色固体
与盐酸反应 Fe(OH)2+2H+==Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+==Fe3++3H2O
热稳定性 在空气中加热迅速生成Fe3O4 2Fe(OH)3=(加热)=Fe2O3+3H2O
二者的关系    在空气中Fe(OH)2能够非常迅速地被氧化成Fe(OH)3,现象是:白色迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。反应方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3

氢氧化亚铁的制备:

因Fe(OH)2在空气中易被氧化,4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,故Fe(OH)2在水中不能稳定存在,在实验室制取Fe(OH)2时,一定要用新制的亚铁盐和先加热驱赶掉O2的NaOH溶液,且滴管末端要插入试管内的液面以下,再滴加NaOH溶液,也可以在反应液面上滴加植物油或苯等物质进行液封,以减少Fe(OH)2与O2的接触。关于Fe(OH)2制备的方法很多,核心问题有两点,一是溶液中溶解的氧必须除去,二是反应过程必须与O2隔绝。

1、操作方法:在试管里注入少量新制备的硫酸亚铁溶液,再向其中滴入几滴煤油,用胶头滴管吸取氢氧化钠溶液,将滴管尖端插入试管里溶液液面下,逐滴滴入氢氧化钠溶液,观察现象。另外,为使氢氧化亚铁的制备成功,先将硫酸亚铁溶液加热,除去溶解的氧气。   
实验现象:滴入溶液到硫酸亚铁溶液中有白色絮状沉淀生成。白色沉淀放置一段时间,振荡后迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。   
注:白色沉淀:Fe(OH)2;灰绿色沉淀:Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物;红褐色沉淀:Fe(OH)3
方法的改进:可在液面上滴加苯或者油进行液封,可有效防止氧的溶解。

【典例】 Ⅰ.用不含Fe3+的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入________。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。
(3)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液,这样操作的理由是__________________________________________________________ ________________________________________________________
Ⅱ.在如图所示的装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。

(1)在试管Ⅰ中加入的试剂是________。
(2)在试管Ⅱ中加入的试剂是________。
(3)为了制得Fe(OH)2白色沉淀,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_____________________________。
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,理由是_________________________________________________________________。
【答案】:Ⅰ.(1)稀H2SO4、铁屑 (2)煮沸 (3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化 Ⅱ.(1)稀H2SO4和铁屑 (2)NaOH溶液 (3)检验试管Ⅱ出口处排出的H2的纯度,当排出的H2已经纯净时再夹紧止水夹 (4)试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ,故外界O2不易进入

2、电化学制备
【典例】 由于Fe(OH)2极易被氧化,所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。若用下图所法实验装置可制得纯净的Fe(OH)2沉淀。两极材料分别为石墨和铁。
①a电极材料为_______,其电极反应式为_______________。
②电解液d可以是_______,则白色沉淀在电极上生成;也可以是_______,则白色沉淀在两极之间的溶液中生成。
A.纯水 B.NaCl溶液 C.NaOH溶液 D.CuCl2溶液
③液体c为苯,其作用是______________,在加入苯之前,对d溶液进行加热处理的目的是___________。
④为了在短时间内看到白色沉淀,可以采取的措施是____________________。
A.改用稀硫酸做电解液 B.适当增大电源电压 C.适当缩小两电极间距离 D.适当降低电解液温度
⑤若d改为Na2SO4溶液,当电解一段时间,看到白色沉淀后,再反接电源,继续电解,除了电极上看到气泡外,另一明显现象为___________。
【答案】:①Fe;Fe-2e-=Fe2+ ②C;B ③隔绝空气防止Fe(OH)2被空气氧化;排尽溶液中的氧气,防止生成的Fe(OH)2在溶液中氧化 ④B、C ⑤白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色


氢氧化铁:

红褐色固体,难溶于水,易与酸反应;加热可分解生成氧化铁。反应方程式如下:
(1)
(2)
(3)


氢氧化铁胶体的制备:

操作步骤:将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾,向沸水中滴加5~6滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至呈红褐色为止。
离子方程式:Fe3++3H2O=(加热)=Fe(OH)3(胶体)+3H+


铁的氢氧化物:

Fe(OH)2 Fe(OH)3
色态 白色固体 红褐色固体
与盐酸反应 Fe(OH)2+2H+==Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+==Fe3++3H2O
热稳定性 在空气中加热迅速生成Fe3O4 2Fe(OH)3=(加热)=Fe2O3+3H2O
二者的关系    在空气中Fe(OH)2能够非常迅速地被氧化成Fe(OH)3,现象是:白色迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。反应方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3

实验过程中常见意外事故的处理方法:

(1)割伤:取出伤口中的玻璃或固体物,用蒸馏水洗后涂上红药水,用绷带扎住或敷上创可贴药膏。大伤口则应先按紧主血管以防止大量出血,急送医院治疗。
(2)烫伤:轻轻涂以玉树油或鞣酸油膏,重伤涂以烫伤油膏后送医院。
(3)试剂灼伤
①酸:立即用大量水洗,再以3%-5%的碳酸氢钠溶液洗,最后用水洗。严重时要消毒,拭干后涂烫伤油膏。
②碱:立即用大量水洗,再以1%-5%硼酸液洗,最后用水洗。严重时同上处理。
③溴:立即用大量水洗,再以酒精檫至无溴液存在为止,然后涂上甘油或烫伤油膏。
④钠:可见的小块用镊子移去,其余与碱灼伤处理相同。
(4)试剂或异物溅入眼内:任何情况下都要先洗涤,急救后送医院。
①酸:用大量水洗,再以1%的碳酸氢钠溶液洗。
②碱:用大量水洗,再以1%硼酸液洗。
③溴:用大量水洗,再以1%的碳酸氢钠溶液洗。
④玻璃:用镊子移去碎玻璃,或在盆中用水洗,切勿用手揉动。
(5)中毒:溅入口中尚未咽下者应立即吐出,再用大量的水清洗口腔,如已吞下者,应根据毒物的性质给以解毒剂,可内服一杯含有5~10cm3稀硫酸铜溶液的温水,再用手指伸入咽喉部促使呕吐,并立即送医院。
(6)不渗触电时,立即切断电源,必要时进行人工呼吸,找医生抢救。
(7)起火:要立即切断电源,并采取适当的措施防止火势扩展。

预防事故发生的措施:



化学实验安全原则:
 
(1)遵守实验室规则。
(2)了解安全措施。
(3)掌握正确的操作方法。
(4)重视并逐渐熟悉污染物和废弃物的处理方法。

化学实验安全总结:

(1)给试管里的固体加热,应先将试管干燥或使试管均匀受热,这样可以防止加热过程中试管炸裂。
(2)给试管里的液体加热时,试管不能直立。应与桌面成45°角,并且试管内的液体不要超过试管容积的1/3,更不能将试管对着有人的方向,这样可以防止加热过程中液体沸腾冲出烫伤人。
(3)使用酒精灯的过程中,不能向燃着的灯内添加酒精,也不能用酒精灯引燃另一只酒精灯,这样做可避免失火。
(4)用酒精灯加热烧杯中的液体时,应垫上石棉网,可防止烧坏受热不均炸裂。
(5)蒸发溶液时,应用玻璃棒不断搅拌,这样做可避免液体受热不均溅出伤人。
(6)点燃可燃性气体如H2、CH4、CO前一定要检验它们的纯度,这样做可防止不纯气体点燃发生爆炸。
(7)做CO还原CuO实验时,在加热之前应先通入CO,这样做可赶跑空气,防止装置内CO与空气混合受热时爆炸,同时还要进行尾气处理,防止CO污染空气。
(8)用KMnO4和KClO3制O2时,要注意药品中不要混有可燃物,否则有引起试管爆炸的危险。
(9)用KMnO4制O2时,不要忘记在试管口塞一团棉花,否则加热时KMnO4粉末会溅入导管内堵塞导管,从而使试管炸裂。
(10)加热某些固体药品制取氧气,并用排水法收集结束时,应先将导管移出水槽,然后再熄灭酒精灯,这样做可防止水槽中的水倒流到试管,使热的试管炸裂。
(11)白磷等易燃物应保存在水中,用后不能随意丢弃,因为白磷着火点较低,易发生缓慢氧化而自燃。这样做可避免发生火灾。
(12)做探究燃烧条件的实验时,白磷的燃烧应在通风橱内进行。
(13)稀释浓硫酸时,一定要将浓硫酸慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,切不可将水倒入浓硫酸中。这样可防止水浮在酸液上方,沸腾后溅出造成事故。
(14)蒸馏时,可在烧瓶中加入几粒沸石或碎瓷片,这样可防止液体暴沸。
收集方法及装置:

a.排水集气法:适用于收集不溶于水,不与水反应的气体。装置如下:如采用第二个装置,气体应短进长出。

b.向上排空气法:适用于收集密度比空气大不与空气反应的气体,装置如下:如采用第二个装置,气体应长进短出。

c.向下排空气法:适用于收集密度比空气小不与空气反应的气体。装置如下:如采用第二个装置,气体应短进长出。


气体净化:

装置:


气体干燥:

(1)干燥原则:
干燥剂只能吸收气体中含有的水分而不能与气体发生反应。
①酸性干燥剂不能干燥碱性气体。
②碱性干燥剂不能干燥酸性气体。
③具有强氧化性的干燥剂不能干燥具有强还原性的气体。注意H2、CO、SO2虽具有还原性,但可用浓H2SO4干燥。
(2)常见物质干燥




尾气的处理方法:

1.对于极易溶于水的尾气,如NH3、HCl、HBr等,可采用防倒吸装置(如在导气管的出气口处连接一倒置的漏斗与吸收剂液面接触)吸收.
2.对于溶解度不大的尾气,如Cl2、CO2等,可直接将出气管插入吸收剂液面下吸收。
3.对于有毒且易燃的气体,如(CO等,可在尾气出口处放置一点燃的酒精灯,使CO燃烧转变为无毒的CO2气体。

尾气处理装置:

(1)直接吸收

(2)燃烧处理或袋装


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