《2025年练习部分高中化学必修第二册沪教版》

课题与研究
某小组同学为了获取在Fe(OH)₂制备过程中，沉淀颜色的改变与氧气有关的实验证据，用图5.7所示装置进行了如下实验（夹持装置已略去，气密性已检验）。
实验步骤：Ⅰ. 向瓶中加入饱和FeSO₄溶液，按图5.7所示连接装置；Ⅱ. 打开磁力搅拌器，立即加入适量的质量分数为10% NaOH溶液；Ⅲ. 采集瓶内空气中O₂含量和溶液中O₂含量（DO）的数据。
实验现象：生成白色絮状沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，一段时间后部分变为红褐色。
实验数据：图5.8中（a）瓶内空气中O₂含量下降，（b）溶液中O₂含量（DO）下降。
请回答下列问题。
（1）搅拌的目的是________。
（2）生成白色沉淀的离子方程式是________。
（3）红褐色沉淀是________。
（4）通过上述实验，可得到“在Fe(OH)₂制备过程中，沉淀颜色改变与氧气有关”的结论，其实验证据是________。

答案： （1）使反应物充分混合（或加快反应速率，使生成的Fe(OH)₂沉淀均匀分布）
解析：搅拌可使FeSO₄溶液与NaOH溶液充分接触，加快反应速率，使沉淀均匀生成。
（2）Fe²⁺ + 2OH⁻ = Fe(OH)₂↓
解析：FeSO₄与NaOH反应生成Fe(OH)₂白色沉淀，离子方程式为Fe²⁺ + 2OH⁻ = Fe(OH)₂↓。
（3）Fe(OH)₃
解析：Fe(OH)₂被氧化，最终生成红褐色的Fe(OH)₃（4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O = 4Fe(OH)₃）。
（4）瓶内空气中O₂含量和溶液中O₂含量均下降，同时沉淀颜色由白色变为灰绿色再变为红褐色
解析：实验数据显示O₂含量降低，且沉淀颜色随O₂减少而变化，证明沉淀颜色改变与O₂有关。