氫氧化亞鐵制備的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn);改進(jìn)

一、氫氧化亞鐵制備實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)一

根據(jù)氫氧化亞鐵常規(guī)制備實(shí)驗(yàn)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(shí)間保留住白色絮狀沉淀氫氧化亞鐵，我們需要從排除實(shí)驗(yàn)溶液中的氧氣和控制外界空氣進(jìn)入溶液兩方面入手進(jìn)行改進(jìn)。

（1）雙水解實(shí)驗(yàn)原理

氫氧化亞鐵制備實(shí)驗(yàn)的第一個(gè)改進(jìn)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(jìn)入，為二價(jià)鐵離子創(chuàng)造一個(gè)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)步驟及具體現(xiàn)象

第一，在實(shí)驗(yàn)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(diǎn)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(shí)，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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)論

雙水解實(shí)驗(yàn)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(shí)間被觀察到。

二、氫氧化亞鐵制備實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)二

（1）實(shí)驗(yàn)原理

實(shí)驗(yàn)改進(jìn)二的改進(jìn)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(shí)間存在。

（2）實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(jìn)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(shí)驗(yàn)評價(jià)

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(shí)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(gè)生成Fe（OH）2的反應(yīng)在無氧條件下進(jìn)行，并且借助鐵絲的存在進(jìn)一步阻止Fe2+被氧化。

結(jié)束語：化學(xué)是一門充滿生機(jī)與活力的學(xué)科，化學(xué)實(shí)驗(yàn)并非一成不變的，本文探討的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)實(shí)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(shí)驗(yàn)改進(jìn)追求的。

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