一、問題的提出
人教版全日制普通高級中學教科書(必修)第一冊第26頁中安排了Fe(OH)3膠體的制備實驗:在燒杯中加入25 mL蒸餾水,加熱至沸騰,向沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3飽和溶液,繼續煮沸至溶液呈紅褐色,停止加熱,即可制得Fe(OH)3膠體。
該實驗不僅耗時長,且實驗條件不容易控制。因為蒸餾水必須要等到加熱煮沸后方可滴加FeCl3飽和溶液,之后繼續加熱的時間也不能太長,否則,Fe(OH)3膠體將變成沉淀析出而導致實驗失敗。
二、探究與創新
1.通過對上述制備Fe(OH)3膠體的條件進行分析可知:要想制得膠體,所涉及的化學反應不宜太劇烈,生成難溶物的速度也不宜太快,且生成物的量不能太大。因此,對試劑的濃度及其反應條件(例如溫度等)要求特別嚴格。
2.Fe3+離子是水解能力極強的物質,遇CO32-、HCO3-、AlO2-等弱酸根離子即發生雙水解反應而生成Fe(OH)3沉淀。所以,對于Fe(OH)3膠體的制備,教材中也僅限于利用Fe3+離子的單水解,即直接加熱蒸餾水,通過加快Fe3+離子水解速率來制得Fe(OH)3膠體。
3.鑒于以上分析,我們設想:能否用水解能力相對弱的酸根離子與Fe3+離子發生雙水解反應來制備Fe(OH)3膠體呢?通過反復實驗,我們發現:將0.5mol/LFeCl3溶液逐滴加入到盛有飽和CH3COONa溶液的試管中,邊滴加邊振蕩至溶液呈紅褐色時,即可制得Fe(OH)3膠體。
三、原理與優點
該方法巧妙地運用了CH3COO-離子水解呈弱堿性這一特點來促進Fe3+離子的水解,從而達到制得Fe(OH)3膠體的目的。其優點是耗時少、成功率高、操作簡單、隨用隨制。
(作者單位 劉艷玲:吉林省洮南市第十中學 李 平:吉林省白城市教育學院 孫長春:吉林省白城市教育學院)