正文 第11章 關於鐵的化學實驗的操作和改進(3)(1 / 3)

FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓(白色)+2NaCl4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓(紅褐色)試驗時很難看到白色沉澱。而且灰綠色沉澱全部變為紅褐色沉澱,要1-2天時間。這樣做的演示,學生不信服,也收不到直觀教學的效果。

怎樣解決這個問題?曾想Fe(OH)2轉變為Fe(OH)3與氧氣有關,把製得的氧氣通入灰綠色沉澱的液體中,通入較長時間,也不易變為紅褐色沉澱。以後又改用Na2O2來探索,終於試做成功。方法是這樣的:在FeCl3溶液中加入過量還原鐵粉,振蕩,靜置。把製得的FeCl2溶液在FeCl3溶液中加入還原鐵粉,所得的FeCl2溶液,滴加KSCN溶液,不顯紅色。倒入試管中,向其中滴入NaOH溶液。就可以看到白色沉澱及其轉變為灰綠色沉澱的過程。又在這灰綠色沉澱中,加入適量的Na2O2,則灰綠色沉澱立即全部變為紅褐色沉澱,現象十分明顯。整個演示的過程,隻要3分鍾左右。

2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓(紅褐色)Fe(OH)2快速氧化的演示實驗

Fe(OH)3快速被空氣氧化為Fe(OH)3的關鍵是:Fe(OH)2沉澱必與空氣充分接觸。因反應是在溶液中進行的,由於FeCl2與NaOH反應後生成的Fe(OH)2沉澱在溶液底部,溶液中的水使沉澱與空氣隔絕,在短時間內無法看到沉澱變為紅褐色,四川省武勝師範學校周德福老師根據在教學中的多次實驗,建議按下麵的方法操作,可以收到較好的效果。

在試管裏注入3-4毫升新製備的FeCl2溶液,用長咀的滴管吸取NaOH溶液在FeCl3溶液中加入HCl,並加入過量的還原鐵粉,加熱煮沸3-5分鍾,得無色的溶液,靜置,即得新製備的FeCl3溶液。

NaOH溶液也應先加熱除去溶液中的氧,這樣FeCl2與NaOH反應生成的白色沉澱的現象較明顯。將滴管尖咀伸入FeCl2溶液試管的底部,然後將堿液擠出,則可見有白色絮狀沉澱生成,此沉澱迅速由白變灰綠色。此時,隻須用力振蕩試管,讓生成的灰綠色沉澱大量附著在試管壁上,靜置1-3分鍾,即可看到試管壁上的灰綠色沉澱變成了紅褐色,而溶液內的沉澱仍為灰綠色,現象十分明顯。由此也說明了Fe(OH)2是容易被空氣迅速氧化的,直觀教學效果較好。

FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓(白色)+2NaCl4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓(紅褐色)用碘化亞鐵製備氫氧化亞鐵

藥品及儀器

碘、還原鐵粉、濃氨水、氯化銨、試管、2毫升注射器(帶長針頭)、台稱、酒精燈、量筒。

操作及現象

曲阜師範大學李秀芹老師分析介紹如下:

(1)配製碘化亞鐵溶液在一潔淨的試管中先後放入1克碘和3克還原鐵粉,再加入5毫升剛煮沸過冷卻的蒸餾水,用玻璃棒攪拌,碘和鐵迅速反應生成碘化亞鐵,靜止後上層清液呈淡綠色,加塞備用。

(2)配製氨-氯化銨緩衝溶液稱取1克氯化銨放入另一潔淨的試管中,再加入6毫升濃氨水和4毫升剛煮沸過冷卻後的蒸餾水,振蕩試管,氯化銨溶解,加塞備用。

(3)製備氫氧化亞鐵用帶長針頭的2毫升注射器吸取約2毫升碘化亞鐵溶液,再將注射器針頭向上,輕輕推動針栓排出空氣,用濾紙將針頭擦幹淨後迅速將針頭插入緩衝溶液底部,緩緩注入1毫升碘化亞鐵溶液,即看到白色的氫氧化亞鐵沉澱生成,並且在較長時間內其白色不變。

(4)氫氧化亞鐵的氧化傾出試管中的上層清液,加入自來水即看到白色沉澱變為灰綠色,並逐漸轉變為紅棕色。

實驗討論(1)用碘和過量鐵粉製取碘化亞鐵,反應迅速,能進一步排除溶於水中的氧,並且溶液中不會有三價鐵離子存在。