实验探究Fe(OH)的制备与实验条件的控制

1、实验探究实验探究 Fe(OH)Fe(OH)2 2的制备与实验的制备与实验 条件的控制条件的控制要制备氢氧化亚铁，并使氢氧化亚铁长时间保持要制备氢氧化亚铁，并使氢氧化亚铁长时间保持白色沉淀的状态。一是要减少溶液中氧气的含白色沉淀的状态。一是要减少溶液中氧气的含量，防止溶液与空气的接触；二是要防止溶液量，防止溶液与空气的接触；二是要防止溶液中出现三价铁离子。既要除去三价铁离子，又中出现三价铁离子。既要除去三价铁离子，又不引入新的杂质，一般选用铁粉来还原三价铁不引入新的杂质，一般选用铁粉来还原三价铁离子。实验中一般采用新制的硫酸亚铁与离子。实验中一般采用新制的硫酸亚铁与NaOHNaOH溶液反应来制取

2、溶液反应来制取Fe(OH)Fe(OH)2 2沉淀。下面我们来探究沉淀。下面我们来探究其他制备氢氧化亚铁的方法。其他制备氢氧化亚铁的方法。【探究思考探究思考】1. 1.用下面三种方法均可制得用下面三种方法均可制得Fe(OH)Fe(OH)2 2白色沉淀。白色沉淀。 方法一方法一 用不含用不含FeFe3+3+的的FeSOFeSO4 4溶液与不含溶液与不含O O2 2的蒸的蒸馏水配制的馏水配制的NaOHNaOH溶液反应制备。溶液反应制备。 （1 1）用硫酸亚铁晶体配制上述）用硫酸亚铁晶体配制上述FeSOFeSO4 4溶液时还需溶液时还需要加入要加入 。 （2 2）除去蒸馏水中溶解的）除去蒸馏水中溶解的

3、O O2 2常采用常采用 的的 方法。方法。 （3 3）生成）生成Fe(OH)Fe(OH)2 2白色沉淀的操作是用长滴管吸白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含取不含O O2 2的的NaOHNaOH溶液，插入溶液，插入FeSOFeSO4 4溶液液面下，溶液液面下，再挤出再挤出NaOHNaOH溶液，这样操作的理由是溶液，这样操作的理由是 。方法二方法二 在如右图所示的装置中，用在如右图所示的装置中，用NaOHNaOH溶液、溶液、铁屑、稀铁屑、稀H H2 2SOSO4 4等试剂制备。等试剂制备。（1 1）在试管）在试管里加入的试剂是里加入的试剂是 。（2 2）在试管）在试管里加入的试剂是里加入的试剂是

4、。（3 3）为了制得）为了制得Fe(OH)Fe(OH)2 2白色沉淀，在试白色沉淀，在试管管和和中加入试剂，打开止水夹，塞中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是紧塞子后的实验步骤是 。（4 4）这样生成的）这样生成的Fe(OH)Fe(OH)2 2沉淀能较长时间保持白沉淀能较长时间保持白色，理由是色，理由是 。方法三方法三 利用电解实验可以制得纯净的利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)Fe(OH)2 2白白色沉淀，如右图所示，已知两电极的材料分别为色沉淀，如右图所示，已知两电极的材料分别为石墨和铁。石墨和铁。（1 1）a a电极的材料应为电极的材料应为 ，电极反，电极反应式为应式为 。

5、（2 2）电解液）电解液c c可以是可以是 （填编号）。（填编号）。A.A.纯水纯水B.NaClB.NaCl溶液溶液C.NaOHC.NaOH溶液溶液D.CuClD.CuCl2 2溶液溶液（3 3）d d为苯，其作用是为苯，其作用是 ，在加入苯之，在加入苯之前对电解液前对电解液c c应作何简单处理？应作何简单处理？ 。（4 4）为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的）为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是措施是 （填编号）。（填编号）。A.A.改用稀改用稀H H2 2SOSO4 4作电解液作电解液B.B.适当增大电源的电压适当增大电源的电压C.C.适当减小两极间的距离适当减小两极间的距离D

6、.D.适当降低电解液的温度适当降低电解液的温度（5 5）若）若c c用用NaNa2 2SOSO4 4溶液，当电解一段时间后看到溶液，当电解一段时间后看到白色白色Fe(OH)Fe(OH)2 2沉淀，再反接电源电解，除了电极上沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为看到气泡外，另一明显现象为 。解析解析 方法一方法一 FeFe2+2+易水解，要加入稀易水解，要加入稀H H2 2SOSO4 4防止防止其水解；其水解；FeFe2+2+易被空气中的易被空气中的O O2 2氧化，要加铁粉，将氧化，要加铁粉，将被氧化的被氧化的FeFe3+3+还原成还原成FeFe2+2+。气体的溶解度是随温

7、度。气体的溶解度是随温度升高而降低的，所以煮沸后的蒸馏水中溶解的升高而降低的，所以煮沸后的蒸馏水中溶解的O O2 2变少。变少。方法二方法二 两支试管，试管两支试管，试管是开口式，无法用产生是开口式，无法用产生的气体将试液压入试管的气体将试液压入试管中，所以制取中，所以制取FeSOFeSO4 4应在应在试管试管中，而在试管中，而在试管中盛不含中盛不含O O2 2的的NaOHNaOH溶液。溶液。当当FeFe与稀与稀H H2 2SOSO4 4放入试管放入试管后，产生的后，产生的H H2 2可以从试可以从试管管内短管处排出，从而排尽试管内短管处排出，从而排尽试管内空气。再内空气。再经过止水夹通入试管

8、经过止水夹通入试管中，排尽试管中，排尽试管内空气。内空气。然后关闭止水夹，试管然后关闭止水夹，试管内产生的内产生的H H2 2无法逸出，无法逸出，造成管内压强增大，将试管造成管内压强增大，将试管内内FeSOFeSO4 4溶液通过长溶液通过长导管压入试管导管压入试管内，在此过程中，液体都处于内，在此过程中，液体都处于H H2 2环境，从而避免了被空气中的环境，从而避免了被空气中的O O2 2氧化，使得氧化，使得Fe(OH)Fe(OH)2 2能保存更长时间。能保存更长时间。方法三方法三 电解时阳极电解时阳极FeFe FeFe2+2+2e+2e- -, ,阴极上阴极上2H2H2 2O+2eO+2e-

9、 - H H2 2+2OH+2OH- -, ,或电解质溶液能直接提或电解质溶液能直接提供供OHOH- -。当。当FeFe2+2+与与OHOH- -接触时接触时FeFe2+2+2OH+2OH- -Fe(OH)Fe(OH)2 2，当电解液选用当电解液选用NaOHNaOH溶液时，在阳极处立即产生白溶液时，在阳极处立即产生白色沉淀，当选其他溶液时，只有迁移后两者相遇色沉淀，当选其他溶液时，只有迁移后两者相遇时才能产生沉淀（大约在电池中部）；当反接电时才能产生沉淀（大约在电池中部）；当反接电源后，阳极源后，阳极4OH4OH- - 2H2H2 2O O+O+O2 2+ + 4e4e- -, ,产生的产生的

10、O O2 2立即把立即把Fe(OH)Fe(OH)2 2氧化为氧化为Fe(OH)Fe(OH)3 3。答案答案 方法一（方法一（1 1）稀）稀H H2 2SOSO4 4、铁屑（、铁屑（2 2）煮沸）煮沸（3 3）避免生成的）避免生成的Fe(OH)Fe(OH)2 2沉淀接触沉淀接触O O2 2而被氧化而被氧化方法二（方法二（1 1）稀）稀H H2 2SOSO4 4和铁屑（和铁屑（2 2）NaOHNaOH溶液溶液（3 3）检验试管）检验试管出口处排出的出口处排出的H H2 2的纯度，当排出的纯度，当排出的的H H2 2已经纯净时再夹紧止水夹（已经纯净时再夹紧止水夹（4 4）试管）试管中反应中反应生成的

11、生成的H H2 2充满了试管充满了试管和试管和试管，且外界，且外界O O2 2不易不易进入进入方法三（方法三（1 1）Fe FeFe Fe FeFe2+2+2e+2e- - (2)BC (2)BC (3)(3)隔绝空气，防止生成的隔绝空气，防止生成的Fe(OH)Fe(OH)2 2被氧化被氧化 加热煮加热煮沸，排出溶解的沸，排出溶解的O O2 2（4 4）BCBC（5 5）白色沉淀迅速变）白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色为灰绿色，最后变成红褐色2. 2.某研究性学习小组在研究由某研究性学习小组在研究由FeFe2+2+制备制备Fe(OH)Fe(OH)2 2的的过程中，设计了如下实验方案：过程

12、中，设计了如下实验方案： 按照图示进行实验，容器按照图示进行实验，容器A A中的反应开始时，弹中的反应开始时，弹簧夹簧夹C C处于打开状态，一段时间后，关闭弹簧夹处于打开状态，一段时间后，关闭弹簧夹C C，容器，容器A A中的反应仍在进行，最终在中的反应仍在进行，最终在 容容器中观察到白色沉淀，该实验中涉及到的化学器中观察到白色沉淀，该实验中涉及到的化学方程式有方程式有 。【探究思考探究思考】实验表明上述实验中出现的白色沉】实验表明上述实验中出现的白色沉淀会逐渐转变为灰绿色或绿色，那么如何解释出淀会逐渐转变为灰绿色或绿色，那么如何解释出现灰绿色或绿色的现象呢？现灰绿色或绿色的现象呢？（1 1）

13、甲同学查阅资料后，得到）甲同学查阅资料后，得到Fe(OH)Fe(OH)2 2如下信息：如下信息：资料名称资料名称物理性质描述物理性质描述化学性质描述化学性质描述化学辞典化学辞典, ,顾翼东编，顾翼东编，19891989年版年版P P637637白色无定形粉末白色无定形粉末或白色至淡绿色或白色至淡绿色六方晶体六方晶体与空气接触易被氧化，将与空气接触易被氧化，将细粉喷于空气中，则立即细粉喷于空气中，则立即燃烧出火花燃烧出火花大学普通化大学普通化学（下册）学（下册）傅鹰著傅鹰著P P637637白色沉淀白色沉淀此沉淀易被氧化成微绿色此沉淀易被氧化成微绿色FeFe3 3(OH)(OH)8 8普通化学教

14、普通化学教程程（下册）（下册）P P788788白色白色能强烈吸收能强烈吸收O O2 2，迅速变成，迅速变成棕色棕色Fe(OH)Fe(OH)3 3，这时作为氧，这时作为氧化的中间产物为土绿色，化的中间产物为土绿色，其中含有其中含有FeFe2+2+、FeFe3+3+阅读该资料后，你对上述实验中出现灰绿色或绿色阅读该资料后，你对上述实验中出现灰绿色或绿色的现象的解释是的现象的解释是 ；资料中提及的微绿色资料中提及的微绿色FeFe3 3(OH)(OH)8 8, ,用氧化物的形式表示用氧化物的形式表示可写成可写成 。（2 2）乙同学依据配色原理：白色和棕色不可能调）乙同学依据配色原理：白色和棕色不可能

15、调配成绿色或灰绿色的常识，认为绿色可能是形成配成绿色或灰绿色的常识，认为绿色可能是形成Fe(OH)Fe(OH)2 2n nH H2 2O O所致。用热水浴的方式加热实验中所致。用热水浴的方式加热实验中生成的绿色沉淀，观察到沉淀由绿变白的趋势。生成的绿色沉淀，观察到沉淀由绿变白的趋势。加热时，实验中弹簧夹加热时，实验中弹簧夹C C应处于应处于 （填（填“打开打开”或或 “关闭关闭”）状态，容器）状态，容器A A中的反应须处于中的反应须处于 （填（填“停止停止”或或“发生发生”）状态。）状态。写出该实验中支持乙同学观点的化学方程式写出该实验中支持乙同学观点的化学方程式 。（3 3）欢迎你参加该研究

16、小组的讨论，请提出一种）欢迎你参加该研究小组的讨论，请提出一种在研究由在研究由FeFe2+2+制备制备Fe(OH)Fe(OH)2 2的过程中，有助于对沉的过程中，有助于对沉淀由淀由“白白”变变“绿绿”的现象进行合理解释的实验的现象进行合理解释的实验设计新思路。设计新思路。答案答案 B Fe+HB Fe+H2 2SOSO4 4 FeSOFeSO4 4+H+H2 2；FeSOFeSO4 4+2NaOH Fe(OH)+2NaOH Fe(OH)2 2+Na+Na2 2SOSO4 4；H H2 2SOSO4 4+2NaOH Na+2NaOH Na2 2SOSO4 4+2H+2H2 2O O【探究思考】（【探究思考】（1 1）由于）由于Fe(OH)Fe(OH)2 2部分被氧化，混部