氫氧化亞鐵制備的實驗改進分析

慕世斌

摘 要：本文主要分析和探討氫氧化亞鐵的制備實驗過程，緩解氫氧化亞鐵的被氧化速度，為學生創造更佳的觀察環境。

關鍵詞：氫氧化亞鐵制備;實驗;改進

一、氫氧化亞鐵制備實驗的改進一

根據氫氧化亞鐵常規制備實驗可知，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化為紅褐色的氫氧化鐵，因此，想要更長時間保留住白色絮狀沉淀氫氧化亞鐵，我們需要從排除實驗溶液中的氧氣和控制外界空氣進入溶液兩方面入手進行改進。

（1）雙水解實驗原理

氫氧化亞鐵制備實驗的第一個改進方案是將硫酸鐵鹽與堿的反應改成硫酸鐵鹽與碳酸氫根的反應，借助反應中產生的二氧化碳來避免空氣中氧氣的進入，為二價鐵離子創造一個穩定存在的空間，使氫氧化亞鐵能夠被穩定觀察。雙水解的化學反應式為：FeSO4+2NaHCO3=Fe（OH）2↓+2CO2↑+Na2SO4

（2）雙水解實驗的用品準備

小燒杯、酒精燈、火柴、石棉網、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）雙水解實驗步驟及具體現象

第一，在實驗正式開始前，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上，點燃酒精燈加熱。待小燒杯中NaHCO3溶液基本不出現小氣泡上升時，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，保證實驗中的試管穩定。

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溶液內部。

第四，觀察具支試管中FeSO4溶液與NaHCO3溶液的反應，可以清晰觀察到溶液中產生氣泡，生成白色絮狀沉淀，且白色絮狀沉淀穩定存在。

（4）雙水解實驗結論

雙水解實驗中，FeSO4溶液與NaHCO3溶液反應制得CO2和Fe（OH）2白色絮狀沉淀，且由于CO2的存在，Fe（OH）2可以長時間被觀察到。

二、氫氧化亞鐵制備實驗的改進二

（1）實驗原理

實驗改進二的改進原理是，加入鐵粉，阻止Fe2+被氧化為Fe3+，使白色沉淀能夠更長時間存在。

（2）實驗用品及裝置

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）實驗步驟及具體現象

由于鐵粉不純，在反應的過程中溶液會出現渾濁，故我們將鐵粉換成了鐵絲。在反應過程中，為了確保有Fe（OH）2白色絮狀沉淀出現，氫氧化鈉溶液必須過量，故將膠頭滴管改為分液漏斗。實驗裝置如下圖所示：

第一，將裝置及藥品按照圖3準備并安裝。

第二，向分液漏斗內滴入稀硫酸，與底部的鐵絲反應生成氫氣迅速排出空間內的空氣，并借助燒杯中的水阻擋空氣的后續進入。

第三，觀察到燒杯中持續排出連續的氣泡后，加入氫氧化鈉溶液。

第四，觀察白色沉淀的產生。

（4）實驗評價

在鐵絲與稀硫酸的反應中，合適的配比和試劑能夠在最短的時間內產生充足的氫氣將裝置內的空氣全部排完，使整個生成Fe（OH）2的反應在無氧條件下進行，并且借助鐵絲的存在進一步阻止Fe2+被氧化。

結束語：化學是一門充滿生機與活力的學科，化學實驗并非一成不變的，本文探討的實驗改進實現了觀察更容易、器具更常見、更環保的效果，這是符合高中化學實驗改進追求的。

參考文獻

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