氫氧化亞鐵制備的實驗改進分析

慕世斌

摘 要：本文主要分析和探討氫氧化亞鐵的制備實驗過程，緩解氫氧化亞鐵的被氧化速度，為學(xué)生創(chuàng)造更佳的觀察環(huán)境。

關(guān)鍵詞：氫氧化亞鐵制備;實驗;改進

一、氫氧化亞鐵制備實驗的改進一

根據(jù)氫氧化亞鐵常規(guī)制備實驗可知，氫氧化亞鐵本身極易被氧化，在氧氣、空氣的作用下很快會轉(zhuǎn)化為紅褐色的氫氧化鐵，因此，想要更長時間保留住白色絮狀沉淀氫氧化亞鐵，我們需要從排除實驗溶液中的氧氣和控制外界空氣進入溶液兩方面入手進行改進。

（1）雙水解實驗原理

氫氧化亞鐵制備實驗的第一個改進方案是將硫酸鐵鹽與堿的反應(yīng)改成硫酸鐵鹽與碳酸氫根的反應(yīng)，借助反應(yīng)中產(chǎn)生的二氧化碳來避免空氣中氧氣的進入，為二價鐵離子創(chuàng)造一個穩(wěn)定存在的空間，使氫氧化亞鐵能夠被穩(wěn)定觀察。雙水解的化學(xué)反應(yīng)式為：FeSO4+2NaHCO3=Fe（OH）2↓+2CO2↑+Na2SO4

（2）雙水解實驗的用品準(zhǔn)備

小燒杯、酒精燈、火柴、石棉網(wǎng)、鐵架臺（帶鐵夾）、具支試管、乳膠塞、注射器、等濃度的FeSO4溶液和NaHCO3溶液。

（3）雙水解實驗步驟及具體現(xiàn)象

第一，在實驗正式開始前，我們先要將NaHCO3溶液中殘留的氧氣盡可能排除掉，排除氧氣的方法是將NaHCO3溶液置于小燒杯中，將小燒杯放在石棉網(wǎng)上，點燃酒精燈加熱。待小燒杯中NaHCO3溶液基本不出現(xiàn)小氣泡上升時，說明NaHCO3溶液中的氧氣基本排凈。

第二，將具支試管的支管口塞上乳膠塞，加入NaHCO3溶液，加入量為液面率高于支管口，后將具支試管垂直固定在鐵架臺上，保證實驗中的試管穩(wěn)定。

第三，將注射器針頭插入支管口的乳膠塞，將注射器中事先吸入的FeSO4溶液注入NaHCO3溶液內(nèi)部。

第四，觀察具支試管中FeSO4溶液與NaHCO3溶液的反應(yīng)，可以清晰觀察到溶液中產(chǎn)生氣泡，生成白色絮狀沉淀，且白色絮狀沉淀穩(wěn)定存在。

（4）雙水解實驗結(jié)論

雙水解實驗中，F(xiàn)eSO4溶液與NaHCO3溶液反應(yīng)制得CO2和Fe（OH）2白色絮狀沉淀，且由于CO2的存在，F(xiàn)e（OH）2可以長時間被觀察到。

二、氫氧化亞鐵制備實驗的改進二

（1）實驗原理

實驗改進二的改進原理是，加入鐵粉，阻止Fe2+被氧化為Fe3+，使白色沉淀能夠更長時間存在。

（2）實驗用品及裝置

分液漏斗、鐵絲、稀硫酸、硫酸亞鐵溶液、氫氧化鈉溶液、水、鐵架臺、燒杯。

（3）實驗步驟及具體現(xiàn)象

由于鐵粉不純，在反應(yīng)的過程中溶液會出現(xiàn)渾濁，故我們將鐵粉換成了鐵絲。在反應(yīng)過程中，為了確保有Fe（OH）2白色絮狀沉淀出現(xiàn)，氫氧化鈉溶液必須過量，故將膠頭滴管改為分液漏斗。實驗裝置如下圖所示：

第一，將裝置及藥品按照圖3準(zhǔn)備并安裝。

第二，向分液漏斗內(nèi)滴入稀硫酸，與底部的鐵絲反應(yīng)生成氫氣迅速排出空間內(nèi)的空氣，并借助燒杯中的水阻擋空氣的后續(xù)進入。

第三，觀察到燒杯中持續(xù)排出連續(xù)的氣泡后，加入氫氧化鈉溶液。

第四，觀察白色沉淀的產(chǎn)生。

（4）實驗評價

在鐵絲與稀硫酸的反應(yīng)中，合適的配比和試劑能夠在最短的時間內(nèi)產(chǎn)生充足的氫氣將裝置內(nèi)的空氣全部排完，使整個生成Fe（OH）2的反應(yīng)在無氧條件下進行，并且借助鐵絲的存在進一步阻止Fe2+被氧化。

結(jié)束語：化學(xué)是一門充滿生機與活力的學(xué)科，化學(xué)實驗并非一成不變的，本文探討的實驗改進實現(xiàn)了觀察更容易、器具更常見、更環(huán)保的效果，這是符合高中化學(xué)實驗改進追求的。

參考文獻

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