Fe(OH)2制备的实验探究

高中化学氢氧化亚铁的制备实验氢氧化亚铁的制备实验一在于减少溶液中氧气的含量，要隔绝溶液与空气的接触，尽可能减少中间过程，减少和溶液中溶解氧气的机会，达到充分减少溶液氧气含量的目的;二在于减少溶液中高铁离子Fe3+存在的机会，除去高铁离子Fe3+，又不引入新的杂质，一般选用还原铁粉来还原高铁离子Fe3+，一般在实验中采用新制的硫酸亚铁与NaOH溶液反应，来制取Fe(OH)2沉淀。

方法探究：1.隔绝空气的复分解反应法思路：配制FeSO4溶液所用的蒸馏水及NaOH溶液均临时煮沸再冷却使用;在盛FeSO4溶液的试管中加盖一层油脂或苯等等密度比水小的有机物，以防溶液与空气直接接触。

操作过程：⑴新制6mL左右的FeSO4溶液。

⑵在上述试管中用特制的长滴管迅速直接将已经煮沸处理的NaOH溶液伸入FeSO4溶液下层滴加(或直接加NaOH固体2～3粒)，轻轻振荡(注意：不要破坏油膜)，可观察到Fe(OH)2的白色沉淀生成。

实验特点：操作简便，现象明显，Fe(OH)2可保存较长时间。

2.氢气氛中复分解反应法实验装置：试管I中装有Fe粉及稀硫酸;试管II中装有煮沸过的NaOH溶液。

思路：打开止水夹，利用铁粉与稀硫酸反应生成的氢气，将试管I和试管II中的空气排尽，这样可得到无氧气的一个封闭体系，关闭止水夹，这样产生的氢气，使试管I中压强增大，这样，可使试管I中产生的新制的硫酸亚铁进入试管II中，从而制得纯净的氢氧化亚铁沉淀。

操作过程：⑴将该装置固定在铁架台上，在试管II中加入煮沸过的NaOH 溶液，并使之没过试管II中的长玻璃导管口。

⑵在试管中I加入铁粉，再加入稀硫酸溶液，并使液面没过试管I中长玻璃导管口。

⑶打开止水夹，这样产生的氢气得以顺利进入试管II中，并可在试管II的导气口收集氢气，通过检验氢气的纯度来检验氢气是否收集满。

⑷如果氢气的验纯时，发出“噗”的响声，可关闭止水夹，这样不断产生的氢气使试管I中的压强增大，从而使试管I 的新制的硫酸亚铁进入试管II中，这样在试管II中长玻璃导管口可观察到白色氢氧化亚铁沉淀。

创新意识
改进： 稀硫酸
铁粉
氢氧化钠溶液
思维拓展
方法三：电解法
用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并 在液面上覆盖苯(或煤油)。
变化观念
质疑
在制备氢氧化亚铁的过程中，纵然 在无氧环境下也很难长时间看到白色絮 状沉淀，对灰绿色沉淀形成的“氧化理 论”（认为氢氧化亚铁被氧化所致）之 说提出质疑。
实验注意事项 1.小组合作，1-2人操作，有观察者和记录者。 2.规范实验操作，节约药品，每次取2-3ml溶液。
实验探究
方法一：有机物覆盖法
创新意识
改进：利用医用注射器——吸 取溶液排除空气
实验探究
方法二：气体保护法 用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐
与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色 沉淀。
总结分析
制备关键： 无Fe3+的环境，无O2环境 解决方法： 1. 排除溶液中的Fe3+ 2. 驱逐溶液中的溶解氧 3. 隔绝空气
实验探究
根据提供的实验仪器和药品设计方案并实施实验 仪器：试管、胶头滴管、注射器、烧杯、具支 试管、单孔塞、导管、止水夹 药品：NaOH溶液、FeSO4溶液、植物油、Fe 粉、稀硫酸
五大连池药泉水
苹果汁
宏观辨识
铁的氢氧化物
颜色 状态
溶解 性
Fe(OH)2 白色固体
不溶与水
制备
Fe2+＋ 2OH- = Fe(OH)2↓
Fe(OH)3 红褐色固体
不溶与水
Fe3+＋3OH- = Fe(OH)3 ↓
实验探究
现象：
白色沉淀迅速变灰绿 色最后呈红褐色
分析原因： Fe(OH)2不稳定，强还原性，在空气中易被氧化。

殊 物质 。过 一段 时间 ， 当Ｆ ｅ （ ＯＨ） ｚ 完 全 被 氧 化 为
分析 ： 这 两种 实验 设计还 是 不能完 全 消 除氧气 的影 响 ， 原 因在 于稀硫 酸溶 液和 氢氧化 钠 溶液 中溶 解有 氧气 未 除去 ， 而且在 加氢 氧化 钠溶 液 时有 空气
混入。
Ｆ ｅ （ ＯＨ） 。时 ， 就 会 看 到 红 褐 色 物 质 出 现， ４ Ｆ ｅ
淀， 一 段 时间后 也变 为浅灰 绿色 。
溶 液都 没有 变质 ， 那实 验 为何不 成功 呢 ？ 因为 Ｆ ｅ （ ｏＨ） 不 稳 定 ， 在 空 气 中很 容 易 被 氧 化 而生 成 Ｆ ｅ （ ＯＨ） 。而 呈 现 灰绿 色 ， 这个 灰 绿 色 物 质是由 Ｆ ｅ （ ＯＨ） 和Ｆ ｅ （ ＯＨ） 。 以一 定 比例 混和 的特
所 学 的知识 ， 加 深学 生对 二 价铁 和三价 铁 之 间互 相
稀硫酸溶液， 等反应完全后， 再 加 入 Ｎａ ＯＨ 溶 液 ，
然 后用 塞子 把试 管 口塞住 。 实 验结果 ： 两个 实 验 都 不 能 制 取 出 白色 沉 淀 ，
转 化 关 系的理 解 ， 熟 练 掌 握 实 验操 作 技 能 ， 而 且 增
设 计第二 种 实验 方 案 的 学 生 已经想 到 了要 形 成密 封 系统 ， 但 由于在铁 与稀 硫酸 反应 完全 后 再加 氢氧 化钠 时 有 空 气 进 去 ， 没 有 完 全 消 除 氧 气 的影 响 。除 了这些 ， 还要 注意 什么 ？根 据这个 思 路 再次
３ 问题 分析
定 是哪个 环 节 出 了 问题 ， 可能是药品问题 ， 也 可 能 是 实验操 作 问题 。通 过检验 ， Ｆ ｅ Ｓ Ｏ４ 溶液 和 Ｎａ ＯＨ

《氢氧化亚铁的制备》教学设计教学设计思路氢氧化亚铁的制备原本是教师演示实验，教材演示实验中出现的违反常规的操作（即滴管插入液面下）肯定会引起学生的疑惑，这恰恰正是探究的绝佳素材；而且按照教材中的要求制备氢氧化亚铁，很难观察到理想的实验现象，白色沉淀中往往夹杂着灰绿色，几乎分辨不出。

教学过程简述实施举措：1、通过分析实验的各个环节中可能存在的氧化因素，探索制备氢氧化亚铁实验的改进措施；2、通过2003年全国高考理科综合第33题，创设新的情境，引导学生创新性地探索制备氢氧化亚铁的新途径；3、通过讨论、展示学生和教师提出的其他制备方法，研究制备氢氧化亚铁的新方法。

1、制备氢氧化亚铁的常规方法试剂：可溶性亚铁盐溶液——FeCl2溶液、FeSO4溶液等可溶性碱溶液————NaOH溶液、KOH溶液、氨水等反应原理：盐+碱→新碱+新盐FeCl2+2NaOH→Fe(OH)2↓+2NaClFe2++2OH-→Fe(OH)2↓操作：将NaOH溶液滴入FeCl2溶液中实验现象：有沉淀生成白色沉淀夹杂着灰绿色振荡后灰绿色变深试管壁上有红褐色物质原因分析：氢氧化亚铁很不稳定、极易被氧化空气中的氧气很快将其氧化2、制备氢氧化亚铁的改进方法：实验关键：创造“无Fe3+、无O2”的环境，防止氢氧化亚铁被氧化改进措施：分析可能有O2的各种情况除去Fe3+、驱逐氧气想方设法避免与空气接触以2003年高考题为蓝本，创设新的情境讨论、展示学生和教师的其他方法改进过程1．常规制备方法及现象：所用试剂：可溶性亚铁盐溶液和可溶性碱溶液反应原理：Fe2++2OH—→Fe(OH)2↓操作方法：由学生动手实验来制备观察现象：只有瞬间的白色，几乎分辨不出白色沉淀中夹杂着灰绿色很快转变成灰绿色振荡后灰绿色变深试管壁上甚至出现了红褐色物质2．用常规方法得不到白色沉淀的原因分析：内因——Fe(OH)2很不稳定，极易被氧化；Fe(OH)2具有很强的还原性外因——空气中有O2；溶液中可能有溶解氧；溶液中可能有少量的Fe3+3．制备氢氧化亚铁的关键：需要创造的条件——无Fe3+的环境；无O2的环境可以采取的措施——排除溶液中的Fe3+→加铁粉；驱逐溶液中的溶解氧→加热煮沸；避免与空气接触→反常规操作、油封、滴管的使用、试剂瓶装满等由学生动手实验来制备，并与常规方法比较4．高招亮相：利用H2排除空气——很自然地避免了溶液与空气的接触使用NaOH固体——减少了中间过程，从而减少了空气被带入的机会去掉了胶头滴管，避免了因滴管操作而挤入空气组合——利用H2排除了空气，创造了无O2的氛围；利用H2将I中生成的FeCl2溶液压入Ⅱ中(物理学中压强原理)利用医用注射器——吸取溶液排除空气利用电解原理——产生的Fe2+和碱溶液不与空气接触5．练习：2003年全国高考理综第33题(22分)用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀：方法一：用不含Fe 3+的FeSO 4溶液与用不含O 2的蒸馏水配制的NaOH 溶液反应来制备。