解讀氫氧化亞鐵制備實(shí)驗(yàn)方案

1、解讀氫氧化亞鐵制備實(shí)驗(yàn)方案fe (oh) 2的制備是人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)必修1 第三章第二節(jié)幾種重要的金屬化合物中的一個(gè)重要的實(shí) 驗(yàn)。但由于fe (oh) 2極易被空氣中的02氧化，如果按照 教材中所給出的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生基本看不到白色絮 狀沉淀，而只能看到灰綠色沉淀，繼而變?yōu)榧t褐色。這樣的 實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)令學(xué)生質(zhì)疑fe (0h) 2的顏色。如果可以將教材 中的實(shí)驗(yàn)方案做一些改進(jìn)，在保證安全、綠色化學(xué)的前提下, 將fe (0h) 2的制備實(shí)驗(yàn)改進(jìn)成簡(jiǎn)單易行的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，這樣 不僅能夠讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，增加學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興 趣，還可以體會(huì)fe (0h) 2制備過(guò)程中的注意事項(xiàng)及產(chǎn)生誤

2、 差可能的原因，熟練掌握相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作技能。本文介紹一些 對(duì)教材中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)的方案。方案一：電解原理制取fe (0h) 2實(shí)驗(yàn)裝置：見(jiàn)圖1。實(shí)驗(yàn)操作：在16v的工作電壓下，以鐵為陽(yáng)極，石墨為 陰極，電解4mol/l的nacl和lmol/l的naoil的混合物(在 混合物上方再放一層苯)。實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)：方法簡(jiǎn)便，現(xiàn)象明顯。方案二：氫氣氛圍中的復(fù)分解反應(yīng)法實(shí)驗(yàn)裝置：見(jiàn)圖2。圖1圖2實(shí)驗(yàn)操作：按圖連接好實(shí)驗(yàn)裝置并檢查氣密性；在 裝置試管a中裝入還原鐵粉，分液漏斗中加入約1/3體積稀 h2s04,試管b中加入約1/3體積的naoh溶液；關(guān)閉活塞, 打開(kāi)活塞，然后打開(kāi)分液漏斗旋塞，使稀h2s04完全加入到

3、 試管a后，迅速關(guān)閉分液漏斗旋塞；待反應(yīng)約20s左右后 在試管b的尖嘴導(dǎo)管處點(diǎn)火，若平穩(wěn)燃燒則說(shuō)明裝置中的氧 氣已排完；打開(kāi)活塞并同時(shí)關(guān)閉活塞，使試管a中的液體 通過(guò)導(dǎo)管流進(jìn)試管b,此時(shí)便有大量的白色沉淀產(chǎn)生（封上 尖嘴導(dǎo)管可使沉淀較長(zhǎng)時(shí)間不變色）。實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便，可免去煮沸naoh以降低溶解 于其中02的量；生成的fe （0h） 2可長(zhǎng)時(shí)間保持白色， 不會(huì)對(duì)學(xué)生產(chǎn)生誤導(dǎo)，而且現(xiàn)象十分明顯；符合科學(xué)性、 安全性、可行性、簡(jiǎn)約性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則。可用于學(xué)生實(shí)驗(yàn), 提高其積極思考、動(dòng)手操作的能力，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識(shí)，激發(fā) 其發(fā)散思維。方案三：隔絕空氣的復(fù)分解反應(yīng)法1實(shí)驗(yàn)裝置：見(jiàn)圖3。實(shí)驗(yàn)操作：稱取約

4、2.0g純fes04晶體，加適量蒸憎 水溶解于燒杯中，同時(shí)滴入幾滴稀硫酸，加入稍過(guò)量的還原 fe粉，靜置使其充分反應(yīng)；取一個(gè)分液漏斗，加入適量（大 約2/3）步驟中制得的溶液，然后用石蠟液封；用一次 性針管吸取已經(jīng)制備好的naoh溶液，并迅速將針頭插入到 石蠟層下，擠出naoh溶液，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；打開(kāi) 分液漏斗的旋塞，將下層液體放出到小燒杯中，觀察燒杯中 的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)：本實(shí)驗(yàn)?zāi)芊袢〉贸晒Φ年P(guān)鍵就在于配置不 含fe3+的fes04溶液和不含02的naoh溶液。因此，我們直 接采用純fes04晶體配置fes04溶液，并利用稀硫酸和fe 粉反應(yīng)生成的h2趕走溶解在溶液中的02, fe粉

5、稍過(guò)量可以 抑制fe2+被氧化。如何配置和保存不含02的naoh溶液也是 本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵問(wèn)題，利用加熱煮沸的方法可以除去溶解的 02,在fe (oh) 2制備實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前半個(gè)小時(shí)才制備naoh溶 液可以提高實(shí)驗(yàn)效果。以往改進(jìn)實(shí)驗(yàn)會(huì)采用膠頭滴管吸取 naoh溶液插入到石蠟層下，以減少naoh溶液與空氣中02的 接觸，但是膠頭滴管的操作是錯(cuò)誤的。本實(shí)驗(yàn)用一次性注射 器代替膠頭滴管，可以避免誤導(dǎo)學(xué)生形成錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)操作概 念，同時(shí)可以提髙實(shí)驗(yàn)的成功率。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)方案所采 用的實(shí)驗(yàn)儀器簡(jiǎn)單易得，且操作簡(jiǎn)便，現(xiàn)象明顯，成功率高, 適合課堂演示及學(xué)生操作。方案四：隔絕空氣的復(fù)分解反應(yīng)法2實(shí)驗(yàn)裝置：見(jiàn)圖4。圖3圖4實(shí)驗(yàn)操作：煮沸蒸館水50毫升備用。取兩粒金屬 鈉送入20毫升針筒內(nèi)，用此針筒吸入煮沸過(guò)的蒸館水3毫 升，使其充分反應(yīng)，生成的氫氣把空氣排除，用膠帽封住出 口處。取2克fes04晶體于另一只50毫升針筒中，吸入 煮沸過(guò)的蒸館水3毫升，振蕩使其溶解，安上針頭，如圖4： 把針頭插入下部注射器