氢氧化亚铁制备实验的微型化改进

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  【摘要】:教材氢氧化亚铁的制备实验,难以观察到“白色沉淀”的现象,多呈现出浅灰绿色,影响演示实验的教学效果。因此,本文通过新制硫酸亚铁和控制氢氧化钠浓度,从实验条件和方法上对其进行微型化改进,以达到最佳实验效果。
  【关键词】:氢氧化亚铁制备 微型化改进
  一、问题的提出
  在化学试验教学中,依照教材内容,在制备氢氧化亚铁的实验过程中几乎无法观察到白色状态的氢氧化亚铁,只能看到浅灰绿色沉淀。因此一些学者对其进行了改进,有如下常用方法:通过酒精灯煮沸溶液从而除去溶液溶解的大部分氧气[1];用常见的有机溶剂对反应液进行液封[2];在硫酸亚铁溶液中加入铁粉来防止氧化等。但是沉淀的白色仍不明显,容易变色,且加热除氧的方式繁琐耗时,有机溶剂不易清洗。针对这些情况,本文按照科学性和简约性原则对该演示实验进行了如下的改进,实验效果非常明显,可操作性强。
  二、实验改进
  1.实验仪器和试剂
  仪器:15 mL玻璃离心管,5 mL带针头的注射器,玻璃棒,脱脂棉,钥匙。
  试剂:氢氧化钠固体,还原铁粉,浓硫酸,蒸馏水。
  2.实验步骤
  (1)硫酸亚铁溶液的配置:在离心型玻璃试管底部加入一小团脱脂棉,然后用钥匙加入少量铁粉使其附着在棉花上,依次再加入8mL蒸馏水和10滴左右浓硫酸,至少反應5min。如果想减少反应时间可适当增加浓浓酸的滴数,作为课堂演示实验应课前提前配置。
  (2)待产生较多的硫酸亚铁后,然后用煤油对溶液进行液封,将带针头的注射器的针头插入液面2cm以下,加入饱和NaOH溶液,插入前应将注射器内空气排净,如图1。
  (3)可观察到:溶液中迅速生成白色沉淀并沉至试管底部,形成絮状层减少与溶液中氧的接触,阻止铁粉与稀硫酸继续反应,越靠近底部铁粉的沉淀颜色越白,并且白色能够长时间保持。
  3.实验注意事项
  新配置的硫酸亚铁FeSO4和NaOH的浓度要尽量大,这是该实验的关键所在,否则沉淀会很快变成浅灰绿色,产物的颜色会偏绿;整个操作过程不能振荡溶液和摇晃试管。
  三、实验改进优点
  1.实验操作过程简单,白色沉淀能长时间保持,便于学生观察。
  2.简化酒精灯加热煮沸除氧的方法,用铁粉和稀硫酸制备FeSO4,产生的氧气和反应放出的热量可以将溶液中溶解的大部分氧气排走。剩下的铁粉还可以防止FeSO4被氧化。
  3.玻璃离心试管方便控制溶液量的多少.使用注射器针头能减小溶液与空气接触面积和减少加入NaOH时对液体的搅动,从而减少氧化。
  【参考文献】
  【1】赵婷.氢氧混合气体光照爆炸实验和氢氧化亚铁制备实验的再改进[J].化学教育,2012(12);77.
  【2】程伟平.氢氧化亚铁的制备实验改进[J].化学教育,2013(4):75.
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