能制得白色氫氧化亞鐵沉淀么

丁利鑄

摘要：一次現象與描述不同的氫氧化亞鐵制備實驗引發的思考，查閱資料、理論分析，實驗驗證，找出氫氧化亞鐵制備最佳效果的實驗條件。

關鍵詞：氫氧化亞鐵顏色；Von Weimarn經驗公式；硫酸亞鐵溶液濃度

文章編號：1008-0546（2017）04-0096-02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.04.033

一、問題提出

按《化學1》（人教版）中氫氧化亞鐵制備實驗操作，卻并沒有觀察到白色沉淀，直接出現灰綠色沉淀，重復幾次，還是一樣，學生提出實驗中能制出白色氫氧化亞鐵沉淀么？

1. 教材重現

在試管中加入少量FeSO4溶液，深入液面滴入NaOH溶液，觀察并記錄實驗現象。

2. 問題提出

嚴格按照實驗要求操作，卻并沒有看到書上描述“生成的白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。”而是看到“灰綠色沉淀，變為墨綠色，最后是紅褐色”，加熱變色更快。能得到白色沉淀么？灰綠色的沉淀是什么？

二、問題探究

1. 查閱資料

通過查閱資料，對現象產生影響的原因是：

①在嚴格無氧的條件下，堿與鐵（Ⅱ）鹽溶液反應生成白色膠狀物Fe（OH）2，在有氧的情況下迅速變暗，逐漸生成紅棕色的水和氧化鐵。

②氫氧化亞鐵在溶液中析出時，不同晶型顏色是不一樣的，當沉淀是六方晶型時為淺綠色，當沉淀是無定形時為白色。

③灰綠色、灰白色的沉淀是六方晶型和無定形的混合物。

2. 理論分析

無定形沉淀的顆粒直徑一般在2×10-6m以下，沉淀顆粒的大小與進行反應時構晶離子的濃度有關，稀溶液得到晶型沉淀，濃溶液得到絮狀沉淀；也與沉淀本身的溶解度有關。

Von Weimarn經驗公式：分散度（沉淀顆粒大小）=K；CQ 沉淀劑瞬間沉淀的濃度；K是常數，與沉淀的性質、介質、溫度等有關；沉淀開始瞬間的相對過飽和度；s是開始沉淀時沉淀物質的溶解度。

溶液的相對飽和程度越大，分散程度越大，形成晶核的數目越多，得到的是無定形沉淀；溶液的相對飽和程度越小，分散程度小，晶核形成速度慢，晶核形成數目少，得到六方晶型。

要想制得與《化學1》（人教版）上吻合的氫氧化亞鐵白色絮狀沉淀，必須促使其形成無定形沉淀，不生成六方晶型沉淀。也就是增加溶液中沉淀劑瞬時沉淀的濃度，當硫酸亞鐵溶液的濃度達到一定濃度，注入氫氧化鈉溶液時，能生成氫氧化亞鐵的無定形白色絮狀沉淀，若硫酸亞鐵溶液濃度較小，溶液中沉淀劑瞬時沉淀的濃度小，得到淺綠色的氫氧化亞鐵六方晶型沉淀。

3. 實驗驗證

先加熱配制FeSO4溶液和NaOH溶液的蒸餾水，再冷卻使用（除氧），盛FeSO4溶液的試管中用苯液封（創造無氧條件）。

再做一組對比實驗，先加熱配制FeSO4溶液和NaOH溶液的蒸餾水（除氧），再冷卻使用，盛放FeSO4溶液的試管不液封（與教材實驗條件一致）。

三、結論和建議

上述實驗結果說明，在無氧條件下，要得到白色絮狀沉淀還與FeSO4溶液濃度有關，濃度越大，越容易得到白色絮狀沉淀。

建議教材中實驗：最好是配制使用的蒸餾水先加熱煮沸，再冷卻使用（除氧），配飽和FeSO4溶液（少許過量鐵粉），取3～5mL FeSO4飽和溶液于試管，用長滴管吸10%NaOH溶液伸入液面以下快速注入，觀察并記錄現象。

四、反思

1. 在使用教材過程中，遇到現象描述與實際實驗現象不同時，不要輕易放過，就像氫氧化亞鐵的顏色與實驗制得顏色不同，不能簡單歸為氫氧化亞鐵部分被氧化，通過查閱資料，實驗驗證，知道了影響實驗現象的因素除了無氧條件，還有硫酸亞鐵溶液的濃度，以及氫氧化亞鐵形成不同晶型顏色不同，找到最佳實驗效果條件。

2. 從教師專業成長角度看，細究教材中的演示實驗，善于發現新問題，及時記錄新見解，新思路，通過查閱資料，實驗驗證，總結歸納，既能提升專業素養，豐富專業知識，還能提高教學水平。

參考文獻

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