Fe( OH) 2氧化成Fe( OH) 3的實(shí)驗(yàn)探究

1、岳陽(yáng)市中學(xué)化學(xué)教師實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新大賽岳陽(yáng)市中學(xué)化學(xué)教師實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新大賽Fe( OH) 2氧化成氧化成Fe( OH) 3的實(shí)驗(yàn)探究的實(shí)驗(yàn)探究華容縣懷鄉(xiāng)中學(xué)華容縣懷鄉(xiāng)中學(xué) 吳國(guó)紅吳國(guó)紅 亞鐵鹽溶液的配制、亞鐵鹽溶液的配制、Fe( OH) 2的制備的制備及氧化成及氧化成Fe( OH) 3的過(guò)程是高中化學(xué)元素的過(guò)程是高中化學(xué)元素化合物知識(shí)的重要內(nèi)容，是了解鐵的重要化合物知識(shí)的重要內(nèi)容，是了解鐵的重要化合物的性質(zhì)時(shí)必不可少的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。學(xué)化合物的性質(zhì)時(shí)必不可少的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。學(xué)生通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)，更能直觀感受到亞鐵化生通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)，更能直觀感受到亞鐵化合物性質(zhì)的特殊性和不穩(wěn)定性。合物性質(zhì)的特殊性和不穩(wěn)定性。 一、該實(shí)驗(yàn)在教

2、材中所處地位與作用一、該實(shí)驗(yàn)在教材中所處地位與作用 高中化學(xué)必修高中化學(xué)必修1(人教版人教版)P60：二、實(shí)驗(yàn)原型及不足之處二、實(shí)驗(yàn)原型及不足之處不足不足1、很難觀察到很難觀察到白色沉淀白色沉淀的生成。的生成。不足不足3、教師用書(shū)中建議滴加教師用書(shū)中建議滴加NaOH溶溶液時(shí)，將滴管伸入液面以下，這一違液時(shí)，將滴管伸入液面以下，這一違反常規(guī)的操作必然引起學(xué)生的困惑。反常規(guī)的操作必然引起學(xué)生的困惑。不足不足2、課堂上課堂上很難在短時(shí)間內(nèi)很難在短時(shí)間內(nèi)觀察到大量的觀察到大量的紅紅褐色褐色物質(zhì)。物質(zhì)。不足不足4、灰綠灰綠色物質(zhì)是什么？色物質(zhì)是什么？學(xué)生容易疑惑，學(xué)生容易疑惑，教材上沒(méi)有作教材上沒(méi)有作介

3、紹，也沒(méi)有介紹，也沒(méi)有相關(guān)的探究實(shí)相關(guān)的探究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。驗(yàn)內(nèi)容。三、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與改進(jìn)之處三、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與改進(jìn)之處 1、將常規(guī)實(shí)驗(yàn)中試管內(nèi)生成的、將常規(guī)實(shí)驗(yàn)中試管內(nèi)生成的Fe(OH)2轉(zhuǎn)移到白轉(zhuǎn)移到白色粉筆上進(jìn)行氧化，紅褐色出現(xiàn)快。色粉筆上進(jìn)行氧化，紅褐色出現(xiàn)快。 2、實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新：、實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新： FeSO4 溶液由鐵粉與稀硫酸反應(yīng)配制，用海綿溶液由鐵粉與稀硫酸反應(yīng)配制，用海綿過(guò)濾鐵粉，得到的溶液基本上處在無(wú)氧的壞境中；過(guò)濾鐵粉，得到的溶液基本上處在無(wú)氧的壞境中； 用注射器代替膠頭滴管，能控制藥品的用量，用注射器代替膠頭滴管，能控制藥品的用量，解決了膠頭滴管違反常規(guī)的操作帶給學(xué)生的困惑。解決了膠

4、頭滴管違反常規(guī)的操作帶給學(xué)生的困惑。 3、增加了對(duì)灰綠色物質(zhì)成分的探究實(shí)驗(yàn)，極大地、增加了對(duì)灰綠色物質(zhì)成分的探究實(shí)驗(yàn)，極大地滿足了學(xué)生的探究欲望。滿足了學(xué)生的探究欲望。 鐵架臺(tái)（帶鐵夾），試管，燒杯，藥匙，鐵架臺(tái)（帶鐵夾），試管，燒杯，藥匙，玻璃棒，海綿球，注射器，粉筆，膠頭滴管，玻璃棒，海綿球，注射器，粉筆，膠頭滴管，煤油，單質(zhì)鐵粉，煤油，單質(zhì)鐵粉，2mol/L NaOH溶液兩瓶（蒸溶液兩瓶（蒸餾水配置，藥劑瓶封存一瓶），餾水配置，藥劑瓶封存一瓶），2mol/L硫酸亞硫酸亞鐵溶液，鐵溶液，1mol/L稀硫酸（蒸餾水配置）。稀硫酸（蒸餾水配置）。四、實(shí)驗(yàn)器材四、實(shí)驗(yàn)器材五、實(shí)驗(yàn)過(guò)程及實(shí)驗(yàn)原理五

5、、實(shí)驗(yàn)過(guò)程及實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)：Fe( OH) 2快速氧化成快速氧化成Fe( OH) 3 （1）在一只試管中加入適量的硫酸亞鐵溶液，用）在一只試管中加入適量的硫酸亞鐵溶液，用膠頭滴管吸取膠頭滴管吸取NaOH溶液，伸入試管內(nèi)液面以下，向溶液，伸入試管內(nèi)液面以下，向硫酸亞鐵溶液中滴加硫酸亞鐵溶液中滴加NaOH溶液。溶液。 （2）用膠頭滴管吸取沉淀至白色粉筆上，白色粉）用膠頭滴管吸取沉淀至白色粉筆上，白色粉筆表面附著大量灰綠色物質(zhì)，一會(huì)兒，變成了紅褐色筆表面附著大量灰綠色物質(zhì)，一會(huì)兒，變成了紅褐色物質(zhì)。物質(zhì)。 實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理：將氫氧化亞鐵轉(zhuǎn)移到粉筆上氧化，增將氫氧化亞鐵轉(zhuǎn)移到粉筆上氧化，增加了加

6、了Fe( OH) 2與氧氣的接觸面積，同時(shí)用白色作與氧氣的接觸面積，同時(shí)用白色作襯托，現(xiàn)象很清晰，可見(jiàn)度很大襯托，現(xiàn)象很清晰，可見(jiàn)度很大實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)：FeSO4 溶液的制備溶液的制備 （1）試管先用蒸餾水潤(rùn)洗，然后加入適量鐵粉，之）試管先用蒸餾水潤(rùn)洗，然后加入適量鐵粉，之后用注射器加入后用注射器加入10mL1mol/L稀硫酸。稀硫酸。 （2）待試管內(nèi)充滿氫氣時(shí)，取出海綿球，把水?dāng)D凈，）待試管內(nèi)充滿氫氣時(shí)，取出海綿球，把水?dāng)D凈，用玻璃棒向試管內(nèi)塞入海綿球，控制海綿球在試管用玻璃棒向試管內(nèi)塞入海綿球，控制海綿球在試管口以下停留一會(huì)兒，讓氫氣把海綿球內(nèi)夾帶的空氣口以下停留一會(huì)兒，讓氫氣把海綿球內(nèi)夾帶的空

7、氣排出管外之后，再用玻璃棒將海綿球送至完全浸沒(méi)排出管外之后，再用玻璃棒將海綿球送至完全浸沒(méi)在試管里溶液中。然后加入適量的煤油，靜置。在試管里溶液中。然后加入適量的煤油，靜置。五、實(shí)驗(yàn)過(guò)程及實(shí)驗(yàn)原理五、實(shí)驗(yàn)過(guò)程及實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理： 用鐵粉與稀硫酸反應(yīng)制備用鐵粉與稀硫酸反應(yīng)制備FeSO4 溶液時(shí)，利用氫溶液時(shí)，利用氫氣排出裝置內(nèi)的空氣，用煤油隔絕外界空氣，能保氣排出裝置內(nèi)的空氣，用煤油隔絕外界空氣，能保證得到無(wú)氧環(huán)境中的證得到無(wú)氧環(huán)境中的FeSO4 溶液。用海綿過(guò)濾了鐵溶液。用海綿過(guò)濾了鐵粉，防止鐵粉對(duì)生成粉，防止鐵粉對(duì)生成Fe（OH）2的干擾。的干擾。五、實(shí)驗(yàn)過(guò)程及實(shí)驗(yàn)原理五、實(shí)驗(yàn)過(guò)程

8、及實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)過(guò)程：實(shí)驗(yàn)過(guò)程： ( 1)取一只注射器，吸取取一只注射器，吸取NaOH溶液，除氣體，改溶液，除氣體，改用輸液管上的針頭，再除氣體，將針頭伸入到液面以用輸液管上的針頭，再除氣體，將針頭伸入到液面以下下, 向溶液中緩慢注入試劑向溶液中緩慢注入試劑 ，觀察現(xiàn)象。，觀察現(xiàn)象。 （2）將注射器的針頭逐漸提上，繼續(xù)緩慢注入）將注射器的針頭逐漸提上，繼續(xù)緩慢注入NaOH溶液，可以看到，隨著溶液中溶液，可以看到，隨著溶液中NaOH的量不斷的量不斷增加，沉淀的顏色逐漸變成灰綠色。增加，沉淀的顏色逐漸變成灰綠色。 實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理： 1、用注射器代替膠頭滴管滴加、用注射器代替膠頭滴管滴加NaOH

9、溶液，利于控制藥品溶液，利于控制藥品的用量，盡量避免了藥品與氧氣的接觸；的用量，盡量避免了藥品與氧氣的接觸； 2、對(duì)灰綠色物質(zhì)的認(rèn)識(shí)，目前比較傾向的有三種說(shuō)法、對(duì)灰綠色物質(zhì)的認(rèn)識(shí)，目前比較傾向的有三種說(shuō)法: 一一是部分是部分Fe(OH)2（白色）和部分（白色）和部分Fe(OH)3（紅褐色）的混合物（紅褐色）的混合物;二是氫氧化亞鐵的某種羥基配合物二是氫氧化亞鐵的某種羥基配合物;三是形成的白色三是形成的白色Fe(OH)2膠膠體吸附了綠色的體吸附了綠色的Fe2+所致。根據(jù)所致。根據(jù)Fe(OH)2與氧氣之間的多相反與氧氣之間的多相反應(yīng)和美術(shù)合色原理，排除氧化所致的可能性較大。探究實(shí)驗(yàn)中應(yīng)和美術(shù)合色原理，排除氧化所致的可能性較大。探究實(shí)驗(yàn)中隨著隨著NaOH溶液用量的增多，灰綠色逐漸加深，灰綠色是羥基溶液用量的增多，灰綠色逐漸加深，灰綠色是羥基的配合物的可能性較大。的配合物的可能性較大。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)：Fe( OH) 2的制備及灰綠色物質(zhì)成分的探究的制備及灰綠色物質(zhì)成分的探究 六、自我評(píng)價(jià)六、自我評(píng)價(jià) 1、實(shí)驗(yàn)中使用的單質(zhì)鐵粉可能有部分氧化，對(duì)、實(shí)驗(yàn)中使用的單質(zhì)鐵粉可能有部分氧化，對(duì)FeSO4 溶液的配制造成了一定的干擾。溶液的配制造成了一定的干擾。