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氢氧化亚铁的制备与改进

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：Ｇ63：Ａ：ISSN1004-1621（2013）11-060-01

一、氢氧化亚铁的制备

现行高中化学课本（必修1）第三章第二节几种重要的金属化合物一节中有一个制备Fe(OH)2的演示实验。

1、操作：

在试管里注入少量新制的FeSO4溶液，用胶头滴管吸取NaOH溶液，将滴管尖端插入试管里溶液底部（滴管一般应在试管上方滴加液体反应，此处操作反常）慢慢挤出NaOH溶液，如图（Ⅰ）

2、现象及原因：

①有白色沉淀（生成Fe(OH)2）

②白色沉淀夹着灰绿色（生成Fe3(OH)8即为Fe(OH)2与Fe(OH)3按一定比例混合而成）

③振荡后灰绿色加深最终变成红褐色（生成Fe(OH)3）

FeSO4＋2NaOH=Fe(OH)2↓＋Na2SO4

4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3↓

3、结论：

该实验不能得到纯净的Fe(OH)2，很难清楚观察到其真实面目，因Fe2＋及Fe(OH)2极易被氧化。

二、氢氧化亚铁制备实验的改进

1、操作步骤：

①向小烧杯中加入过量还原铁粉，再加入煮沸冷却的稀硫酸充分反应后制得FeSO4溶液，并调节溶液的PH5.5

②向干净的带有支管的试管中加入2-3ml液体石蜡或苯

③向石蜡或苯中投入一粒黄豆大小的金属钠，并盖上装有漏斗的单孔橡皮塞，并调节漏斗颈末端使之接近试管底部。

④将支管所连导气管浸没在装有水的大烧杯中，用以液封。

⑤用过滤法小心缓慢的向试管底部注入4-5ml事先制备的FeSO4溶液。

2、现象及原因：

①现象：观察到白色絮状沉淀且较长时间内不变色。

②原因：Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑

2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑

FeSO4＋2NaOH=Fe(OH)2↓(白色)＋Na2SO4

（此装置中无Fe3＋，O2几乎被排尽）

3、结论：可制得较纯净的Fe(OH)2，能观察到其本来面目--白色絮状沉淀。

4、改进实验的优点：

①利用过量铁粉，调节溶液的PH5.5，防止Fe3＋生成。

②利用固体钠代替NaOH溶液避免了因使用液体试剂而携带氧气进入反应装置中。

③利用反应放出的热量和生成的氢气除去装置和溶液中残留的氧气，并使液体上部空间充满氢气，使原有空气被排出，营造了还原性氛围。

④利用苯或石蜡油液封，隔绝空气。

三、影响Fe(OH)2制备的因素及其成功制备的关键

1、影响因素

①溶液中的含氧量，极少量的氧气（常温常压下，氧气浓度为8.5×10-48mol/L时）都能将Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3

②溶液的PH值：一般认为PH5.5时，Fe2＋几乎不被氧化，而PH5.5时，Fe2＋可被快速氧化，所以制备Fe(OH)2的溶液要调节PH值。

③温度升高对溶液中氧气浓度的影响：常温常压下氧气在溶液中的浓度为

2.6×10-4mol/L。对于O2的溶解平衡O2(g)O2(aq)，升温（170℃，常压下）O2在溶液中的浓度减小为6.96×10-5mol/L，所以用以制Fe(OH)2的溶液需加热以除去溶解氧。

④溶液中的铁细菌：铁细菌能催化Fe2＋的氧化，资料表明，未经灭菌的溶液较灭菌的溶液中Fe2＋的氧化速率提高106倍。

⑤对溶液扰动的影响：增加液体内部的扰动作用会加速溶液中极微量氧气浓度的重新分布而加速Fe(OH)2的氧化。

2、制备Fe(OH)2实验的关键

制备Fe(OH)2实验的关键--创造无Fe3＋，无O2的环境，防止Fe(OH)2被氧化。结合影响Fe(OH)2的制备的因素和目前大部分中学的化学实验条件，彻底消除O2对实验的影响是不可能的，而尽量降低溶液中O2的浓度，减少实验操作中由于溶液扰动对实验的影响等是做实验的重点，因此，本实验应做到以下关键环节：

①加热溶液以减少溶液中的溶解氧。

②加有机物覆盖层减少空气中O2的溶入。

③制Fe(OH)2的试剂尽可能灭菌。

④制备新制Fe2＋时应加入过量Fe粉，防止Fe3＋生成，调节溶液PH5.5。

⑤在制Fe(OH)2的过程中，尽可能避免对溶液的扰动。如：试剂加入速率、加入量、滴管在溶液中的位置的移动等都应当以减少对溶液的扰动为前提。

Reference

[1]杨东亮关于Fe(OH)2制备实验的改进《中学化学》2003（4）23

[2]李俊生对Fe(OH)2制备实验条件的再分析《中学化学》2003（11）22-23

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-全文完-