探究氢氧化亚铁的制备VIP

氢氧化亚铁的制备研究赣州市第三中学陈启祥一.教材的使用人民教育版教材要求1第3章第2节金属及其重要化合物二、实验设备：试管、橡胶头滴管、长橡胶头滴管、带分支的试管、导管、烧杯常规制备氢氧化钠溶液和硫酸亚铁溶液；将蒸馏水煮沸冷却制得氢氧化钠溶液和硫酸亚铁溶液；6摩尔/升氢氧化钠溶液、7摩尔/升氢氧化钠溶液、8摩尔/升氢氧化钠溶液、9摩尔/升氢氧化钠溶液；硫酸溶液、碳酸氢钠溶液；石蜡油。三、实验创新：1.打破常规思维：以往的实验研究几乎都集中在如何去除O2上，而本实验考虑了浓度对实验的影响，取得了理想的实验结果。2、试剂切换到：(1)将7摩尔/升氢氧化钠溶液与0.2摩尔/升硫酸亚铁溶液反应，几分钟后生成的铁(羟基)2白色絮状沉淀下沉变色，达到教学要求。(2)用碳酸氢钠代替铁粉与硫酸溶液反应生成二氧化碳，消除装置中的空气。反应速度快，无残留物，产生的CO2密度高于空气，有利于排出装置内的空气。铁(羟基)2可在二氧化碳气氛中储存24小时。四，教学目标的设计知识和能力：利用氧化还原反应原理分析影响氢氧化亚铁制备的因素，并提出改进方案。过程和方法：掌握在探索氢氧化亚铁制备过程中提出和解决问题的实验探究方法情感、态度和价值观：培养学生应用所学知识的能力，从实验中获得学习化学的乐趣六.教学过程1.教科书中提供的实验方案：将氢氧化钠溶液加入硫酸亚铁溶液中，几乎没有观察到白色絮状沉淀(如图1和2所示)2.讨论并优化实验(1)提问：为什么白色絮状沉淀物最终会变成红棕色？O2的哪些部分会干扰实验？如何消除氧气干扰？(2)师生共同讨论设计一种改进的装置并进行实验：用蒸馏水配制氢氧化钠和硫酸亚铁溶液，用石蜡油密封，用氢氧化钠溶液将橡胶长头滴管伸入硫酸亚铁溶液中挤出。现象：沉淀物上浮，颜色变化迅速，但下层颜色变化较慢(如图3和图4所示)(3)其他问题：(一)生成的氢氧化铁能否下沉以达到液体密封的效果？沉积物如何下沉？在老师的指导下，讨论并提出了解决方案：用氢氧化钠的浓溶液与硫酸亚铁溶液的稀溶液进行反应(4)探讨氢氧化钠浓度对实验的影响：实验根据硫酸亚铁溶液的浓度和酸度，用6摩尔/升、7摩尔/升、8摩尔/升和9摩尔/升氢氧化钠溶液进行，分两个操作：向硫酸亚铁溶液中加入氢氧化钠溶液或向氢氧化钠溶液中加入硫酸亚铁溶液在0.2毫升硫酸亚铁溶液中加入不同浓度的氢氧化钠氢氧化钠溶液的浓度/(摩尔/升)操作现象6将氢氧化钠溶液加入硫酸亚铁溶液中将硫酸亚铁溶液加入氢氧化钠溶液中生成的白色絮状物下沉，1分钟后慢慢变成灰绿色生成白色胶向上浮动，颜色逐渐加深7在硫酸亚铁溶液中加入氢氧化钠溶液，将硫酸亚铁溶液加入氢氧化钠溶液中生成的白色絮状物下沉，并在2分钟后慢慢变成灰绿色生成的白色絮状物向上漂浮，颜色逐渐加深8将氢氧化钠溶液加入硫酸亚铁溶液中将硫酸亚铁溶液加入氢氧化钠溶液中生成的白色絮状物下沉，并在2分钟后慢慢变成灰绿色生成灰白色絮状物向上漂浮，颜色逐渐加深9将氢氧化钠溶液加入硫酸亚铁溶液中将硫酸亚铁溶液加入氢氧化钠溶液中形成的白色絮凝物下沉，2分钟后开始慢慢变色，但沉淀量很小。生成白色絮状物向上漂浮，少量生成的白色絮状物变成灰白色。与上述两组实验相比，本实验在0.2摩尔/升硫酸亚铁溶液中加入7摩尔/升氢氧化钠，导致更多的沉淀和沉降。(如图5所示)(5)如此制备的铁(羟基)2只能保存几分钟。学生们问：设备中的氧气也会影响实验。如何移除它？经过讨论，我们设计了如图所示的装置1.询问过程：按照教科书提供的方案进行实验，几乎没有观察到白色絮状沉淀。提出了O2对实验的干扰。该溶液用煮沸的蒸馏水制备，并用长橡胶头滴管伸入溶液中。效果并不明显。下层沉积物颜色变化缓慢，有待进一步改善。实验通过向0.2摩尔/升硫酸亚铁溶液中加入7摩尔/升氢氧化钠来进行。实验效果良好，但保存时间不长。进一步设计，碳酸氢钠与硫酸溶液反应生成二氧化碳排出空气，生成的氢氧化铁可保存24小时。2.学生的反馈：主要有两个问题(1)您认为改进后的设备有哪些优势？装置简单，实验效果好，可见白色絮状沉