摘要:氫氧化鐵的制取試驗是必修課中的一個普通的試驗,若不處理好其中的細節,往往看不到它的本來面目,因此需要對試驗做適當的改進,以達到比較理想的效果,但改進的時候如果將本試驗與電化學知識聯系起來,使相關的知識得以鞏固和加強將達到滿意的效果
關鍵詞:氫氧化亞鐵 實驗改進
高中新課程化學教科書(必修一)有一個制取氫氧化亞鐵的實驗,具體的操作步驟是,在FeSO4溶液中加入NaOH溶液,生成的白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色,但是在實驗過程中往往看不到白色的氫氧化亞鐵沉淀,只看到灰綠色的沉淀,就其原因是配制溶液的水中溶解有少量的氧氣,實驗過程中可以將水加熱至沸騰除去其中溶解的氧氣,然后將水配成溶液,用一支很長的膠頭滴管吸取NaOH溶液插入盛有FeSO4溶液試管的底部,然后慢慢擠出NaOH溶液,這時可以較長時間地看到白色的Fe(OH)2沉淀,裝置為圖一,如果需要更長時間觀察白色沉淀,可以做以下改進,即在FeSO4溶液中加入苯,將溶液與空氣隔開,不讓空氣進入溶液中,裝置如圖二
圖 一 圖 二
其實制取氫氧化亞鐵的過程,不但可以觀察白色沉淀還可以清楚地看到沉淀由白色到灰綠色再到紅褐色的轉變過程,具體的操作過程如下,首先打開彈簧夾,讓產生的氣體排出氫氧化鈉溶液中溶解的氧氣,然后關閉彈簧夾,將鐵與稀硫酸反應生成的硫酸亞鐵壓入氫氧化鈉溶液中,就可以看到以上顏色的變化,如圖三。
學習了電解原理之后,不但可以運用電解原理得到白色純凈的氫氧化亞鐵沉淀,還可以復習鞏固有關電化學知識,將必修課的知識與選修課的知識聯系起來,在頭腦中形成清晰的線索,把分散的知識集中在一起,使學生的原有知識得以拓展、升華,眼界大開,從中體會到學習的喜悅與快樂。通過以下實驗的設計及練習的完成可以考察學生對相關知識的理解與掌握程度。
例如應用圖四裝置實驗可制得白色純凈的氫氧化亞鐵沉淀,兩極的材料分別為石墨和鐵。
(1)a電極材料應為
b電極反應式為
(2)電解液c可以是____________________。
A、 純水 B、 NaCl溶液
C、 NaOH溶液 D、 CuCl2.溶液
(3)d為苯,其作用為____________________,在加入苯之前對c應作何簡單處理?____________________。
(4)為了在較短的時間內看到白色沉淀,可采取的措施是
A 改用稀硫酸作電解液 B、適當增大電源的電壓
C、適當減小兩極間距離 D、適當降低電解液的溫度
(5)、若c為硫酸鈉溶液,當點解一段時間看到白色氫氧化亞鐵沉淀后,再反接電源電解,除了電極上看到氣泡外,混合物中另一明顯現象為 ____________________。
圖三 圖四
在氫氧化亞鐵的制取過程中,將課本知識進一步拓展、加深,系統化,條理化,既使所學的得以鞏固、整合和加深,讓學生在解決問題的問題的過程中感受到成功的喜悅,激發學生學習的積極性,提高學生分析問題解決問題的能力,從而提高教學質量。