關(guān)于制備Fe(OH)2的探究

摘 要 為了探究一種操作簡便、產(chǎn)物性狀穩(wěn)定的制備Fe(OH)2的方法，特選擇了在2008年首屆全國高等院校化學(xué)師范生教學(xué)素質(zhì)大賽獲特等獎的雙水解制備法。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗和對產(chǎn)物的檢驗，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物僅是含碳酸根的白色亞鐵鹽，分析了原因之后又對現(xiàn)行幾種制備Fe(OH)2的方法進(jìn)行了對比實(shí)驗，探索并尋找到一種操作簡單、現(xiàn)象鮮明、產(chǎn)物穩(wěn)定的制備Fe(OH)2的方法。

關(guān)鍵詞 Fe(OH)2的制備 雙水解

中圖分類號：O643 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Fe(OH)2的制備是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗教學(xué)的一個重點(diǎn)，更是一個難點(diǎn)，這是因為Fe(OH)2不穩(wěn)定極易被氧化成Fe(OH)3，從而使Fe(OH)2是白色絮狀沉淀這一客觀事實(shí)不能被學(xué)生從感官上接受。本文通過實(shí)驗探究雙水解的方法制備出Fe(OH)2白色沉淀，因為在已查閱到的資料中顯示用雙水解的方法能制備出Fe(OH)2白色沉淀，實(shí)驗現(xiàn)象明顯，白色保持時間長。如果用雙水解的方法確實(shí)能制備出Fe(OH)2白色沉淀，那么這將是一種更好的制備Fe(OH)2白色沉淀的方法，會有利于以后的實(shí)驗教學(xué)，解決一個實(shí)驗教學(xué)方面的難題。但是，通過幾種常見的強(qiáng)堿弱酸鹽與亞鐵鹽溶液反應(yīng)，對產(chǎn)物檢驗以及理論分析證明用雙水解的方法得不到Fe(OH)2白色沉淀，制備Fe(OH)2白色沉淀還需用傳統(tǒng)的方法來制備，通過對幾個方法的比較，而得出一種操作簡單，制備時間短，現(xiàn)象明顯的方法提供給讀者，讓此方法用于以后的教學(xué)中。

1 強(qiáng)堿弱酸鹽溶液滴加到亞鐵鹽溶液的實(shí)驗

取8支小試管向其中加入約2mL的新制硫酸亞鐵溶液，再分別向各試管中加入已配制的8種飽和溶液，且該實(shí)驗重復(fù)三次，實(shí)驗現(xiàn)象記錄如下：

2 雙水解制備Fe(OH)2 的實(shí)驗

利用還原鐵粉與稀鹽酸反應(yīng)制備氯化亞鐵溶液，在所得溶液中加入飽和Na2CO3溶液制備白色沉淀的步驟來制備白色沉淀。

3 對Na2HPO4、Na2CO3與亞鐵鹽溶液反應(yīng)制得的白色沉淀進(jìn)行檢驗

3.1 Na2HPO4與亞鐵鹽溶液反應(yīng)制得的白色沉淀的檢驗

用1支離心試管取適量的飽和Na2HPO4溶液向其中加入新制的硫酸亞鐵溶液得到的白色沉淀，用離心機(jī)離心后用去離子水洗滌數(shù)次得到的白色沉淀，向沉淀中加入稀硫酸，沉淀溶解，取沉淀溶解后得到的溶液兩滴于點(diǎn)滴板，在其中加入1滴3mol/L的鹽酸，再加入0.3mol/LK3Fe(CN)6溶液后，溶液變?yōu)樯钏{(lán)色；再取兩滴沉淀溶解后得到的溶液于點(diǎn)滴板，加入兩滴濃硝酸，再加入過量的鉬酸銨，有黃色沉淀。

3.2 Na2CO3與亞鐵鹽溶液反應(yīng)制得的白色沉淀的檢驗

用1支離心試管取適量的飽和Na2CO3溶液向其中加入新制的硫酸亞鐵溶液得到的白色沉淀，用離心機(jī)離心后用去離子水洗滌數(shù)次得到的白色沉淀，向沉淀中加入稀硫酸，沉淀溶解，并有無色無味氣體生成，取沉淀溶解后得到的溶液兩滴于點(diǎn)滴板，在其中加入1滴3mol/L的鹽酸，再加入20g/L的鄰二氮菲溶液，溶液變?yōu)榧t色，或者加入0.3mol/LK3Fe(CN)6溶液后，溶液變?yōu)樯钏{(lán)色。

在飽和Na2CO3溶液中加入新制的硫酸亞鐵溶液得到的大量的白色沉淀，將襯墊抽濾、洗滌、晾干，取足量的沉淀于具支試管中，加入適量的稀硫酸，將生成的無色無味氣體通入Ba(OH)2溶液中有白色混濁現(xiàn)象。

3.3 實(shí)驗中得到的白色沉淀是否是Fe(OH)2

用鐵粉與稀鹽酸反應(yīng)制備足量的氯化亞鐵溶液，在所得的溶液中加入足量的飽和Na2CO3溶液，制得大量白色沉淀，將沉淀抽濾、洗滌、晾干，取足量的沉淀于具支試管中，加入適量的稀鹽酸，將生成的無色無味氣體通入Ba(OH)2溶液中有白色混濁現(xiàn)象，再取少量的沉淀于試管中加入適量的稀鹽酸，取沉淀溶解后的溶液點(diǎn)滴板，在其中加入1滴3mol/L的鹽酸，再加入0.3mol/LK3Fe(CN)6溶液后，溶液變?yōu)樯钏{(lán)色。

3.4 探究得到的白色沉淀的具體組成

在鐵粉與稀鹽酸反應(yīng)體系中通入氮?dú)怛?qū)走體系中的氧氣保護(hù)生成的亞鐵溶液不被氧化，同時也在飽和的Na2CO3溶液中通入氮?dú)獬テ渲腥芙獾难酰F粉與稀鹽酸反應(yīng)完全后，將飽和的Na2CO3溶液加入到里面，將制得的沉淀抽濾，烘干后，得到白色沉淀物質(zhì)，稱取一定質(zhì)量的沉淀，用SnCl2-HgCl2-K2Cr2O7法來定量計算該物質(zhì)中的鐵的含量，再與Fe2(OH)2CO3、Fe(OH)2、FeCO3中鐵的含量進(jìn)行比較，從而得到該物質(zhì)的確切組成。

4 實(shí)驗現(xiàn)象及分析

4.1 對Na2HPO4、Na2CO3與亞鐵鹽溶液反應(yīng)制得的白色沉淀進(jìn)行檢驗

通過多次的實(shí)驗和對產(chǎn)物中可能存在離子的檢驗，證明Na2HPO4、Na2CO3與亞鐵鹽溶液反應(yīng)制得的白色沉淀不是Fe(OH)2，而是其它的物質(zhì)，且也有文獻(xiàn)說明Na2CO3與亞鐵鹽溶液反應(yīng)可以制得FeCO3，它也是白色的沉淀。

4.2 實(shí)驗步驟得到的白色沉淀的組成

對于飽和Na2CO3溶液中加入新制的硫酸亞鐵溶液得到白色沉淀具體是什么物質(zhì)，本人嘗試了兩種方法進(jìn)行證明，但由于該白色沉淀很容易被氧化，在方法1中進(jìn)行抽慮洗滌時就幾乎全被氧化而得不到它的純凈物而使下一步的滴定操作無法進(jìn)行，所以該方法也只能在理論上可行，在我們現(xiàn)有的實(shí)驗室條件下是難以操作的。

通過實(shí)際實(shí)驗現(xiàn)象分析及其產(chǎn)物的檢驗，可以知道常見的幾種強(qiáng)堿弱酸鹽溶液與亞鐵鹽溶液反應(yīng)是不可以制備純凈的Fe(OH)2白色沉淀，雙水解制備法也是不可以得到Fe(OH)2白色沉淀，所以Fe(OH)2白色沉淀的制取還需要利用現(xiàn)行常用的方法，即減少溶液中溶解的氧和溶液表面與空氣的接觸而減緩Fe(OH)2被氧化的速度，在以后的實(shí)驗教學(xué)中制備Fe(OH)2白色沉淀的實(shí)驗中，應(yīng)向這兩方面努力，同時也可以從Fe2+和 OH-兩種離子的制備方法及兩者的濃度加以探究。