淺談氫氧化亞鐵制備的幾種方法比較及其改進(jìn)

賀文力

摘 要：高中化學(xué)是高中學(xué)習(xí)科目中的一個(gè)重點(diǎn)，在高考理科綜合中占據(jù)著較大的比重。而在高中化學(xué)的內(nèi)容中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是其中非常重要的一個(gè)部分，氫氧化亞鐵實(shí)驗(yàn)是我們高中生需要掌握的一個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)。高中生要了解鐵離子本身的特性，也需要了解鐵的重要化合物的內(nèi)容，對(duì)于我們高中生而言，這是學(xué)習(xí)的一個(gè)難點(diǎn)。本文主要對(duì)高中化學(xué)中氫氧化亞鐵制備的幾種方法進(jìn)行了一定的分析和比較，并對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了一定的改進(jìn)和優(yōu)化，這樣可以讓我們高中生能夠更加明確氫氧化亞鐵制備的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提高我們高中生的綜合素質(zhì)。

關(guān)鍵詞：氫氧化亞鐵；試驗(yàn)方法；改進(jìn)措施

1.氫氧化亞鐵的特性

氫氧化亞鐵是鐵的無(wú)機(jī)化合物，化學(xué)式為Fe（OH）2 。從物理特性來(lái)看，氫氧化亞鐵是白色固體，極微溶于水，密度為3.4g/cm 。從化學(xué)的角度來(lái)看，氫氧化亞鐵很容易受熱分解，為中強(qiáng)堿，在酸中可溶，在堿中難溶，而且非常容易被氧化。一般情況下，可以用亞鐵溶液和強(qiáng)堿溶液相互反應(yīng)制取氫氧化亞鐵。氫氧化亞鐵本身極不穩(wěn)定，在工業(yè)上和生活中具有著較為廣泛的應(yīng)用，一般有著以下幾個(gè)方面的用途：（1）可以用氫氧化亞鐵所制得的膠體來(lái)凈水；（2）可以用于氫氧化鐵的制備；（2）可以用于還原水和硝酸；（4）可以用作原料的制備，藥物的提取，在必要的條件下，可以用作催化劑等。

2.氫氧化亞鐵制備的幾種方法

2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

氫氧化亞鐵分子式為Fe（OH）2 ，可用作還原劑，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵Fe（OH）3 用來(lái)凈水，而且也可以用作硝酸的還原。在高中化學(xué)的學(xué)習(xí)中，針對(duì)Fe（OH）2 制備的實(shí)驗(yàn)，有很多種類型，但是其中所制得的Fe（OH）2 保存的時(shí)間都比較短，實(shí)驗(yàn)條件很難進(jìn)行有效的控制，而且有的試驗(yàn)方法耗時(shí)比較長(zhǎng)，我們高中生很難進(jìn)行試驗(yàn)的觀察，難以掌握實(shí)驗(yàn)的原理。目前最常用到的有以下幾種實(shí)驗(yàn)。

2.2實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)一：

將 溶液用酒精燈進(jìn)行加熱，達(dá)到煮沸的狀態(tài)之后，就可以將溶液中所含的溶解態(tài)氧分子去除。這種方法可以產(chǎn)生凈化的效果，但是僅僅只是利用煮沸的方式難以清除干凈其中的溶解態(tài)氧。而且在此試驗(yàn)中，白色狀態(tài)的沉淀物存在的時(shí)間較短，實(shí)驗(yàn)本身的效果并不容易進(jìn)行直接的觀察。

實(shí)驗(yàn)二：

選取石蠟型等油質(zhì)物對(duì)該反應(yīng)裝置中的液體進(jìn)行封閉，主要是因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)反應(yīng)過(guò)程中，其中的一些物質(zhì)不能接觸大量空氣，需要采取封閉的措施，來(lái)對(duì)Fe（OH）3 被氧化的速度進(jìn)行緩解。但是該實(shí)驗(yàn)方法存在著一定的缺陷，而且不容易實(shí)現(xiàn)，白色狀態(tài)沉淀物所持續(xù)的時(shí)間仍然十分短暫，不利于實(shí)驗(yàn)的直接觀察。

實(shí)驗(yàn)三：

在試管中滴入少量的Fe（OH）4 溶液，為了能夠與空氣進(jìn)行隔絕，需要向其中滴入幾滴煤油，再用膠頭滴管吸取少量的NaOH 溶液，將其中的滴管尖插入煤油下方的溶液，再滴入NaOH 溶液，觀察其中的現(xiàn)象。為了能夠防止Fe（OH）2 發(fā)生氧化反應(yīng)，要將其中的FeSO4 溶液進(jìn)行加熱，主要是為了能夠去除其中的空氣。用FeSO4 溶液與NaOH 溶液進(jìn)行反應(yīng)，就會(huì)生成Fe（OH）2 的沉淀和Na2SO4 溶液，而且所反應(yīng)的方程式如下所示：

，該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)

一般在滴入溶液的時(shí)候，就會(huì)發(fā)生白色的沉淀，但是白色沉淀存在的時(shí)間較短，不利于直接的觀察，這是目前實(shí)驗(yàn)中存在的一個(gè)缺陷。

3.氫氧化亞鐵制備的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)

3.1實(shí)驗(yàn)原理

利用碘被氧化的方法來(lái)進(jìn)行Fe2+ 的獲取，一般在低堿性的條件下，就會(huì)生成Fe（OH）2 。

2.2試驗(yàn)準(zhǔn)備

還原型精細(xì)鐵粉，固體碘，氨化合物和氯化鐵組成的緩沖液體，玻璃試管（?。Ａг嚬埽x心），盛藥匙；滴定管（長(zhǎng)膠頭型）。

2.3實(shí)驗(yàn)裝置

在試管中加入石蠟油，主要是用于液封，隔絕空氣，再用膠頭滴管將其中的Fe（OH）4 溶液滴入石蠟油的下面，再用膠頭滴管將Na2CO3溶液滴入Fe（OH）4 溶液之中，這樣可以避免氧氣進(jìn)入其中。

2.4實(shí)驗(yàn)步驟

在玻璃試管中加入2g 碘，再在其中加入4g 還原型的精細(xì)鐵粉，再加入4ml 加熱冷卻后的蒸餾水，震蕩試管使其中的固體溶于其中，就可以得到碘化亞鐵溶液，該溶液呈淺綠色狀態(tài)；在離心型試管中加入4ml 經(jīng)過(guò)的蒸餾水所調(diào)配的氨化合物和氯化鐵組成的緩沖液體；使用長(zhǎng)膠頭型的滴定管適當(dāng)?shù)奈氲饣瘉嗚F溶液，將其滴入蒸餾水所調(diào)配的氨化合物和氯化鐵組成的緩沖液體的液面之下，用手?jǐn)D住膠頭，就可以觀察到所產(chǎn)生的Fe（OH）2 的白色沉淀物質(zhì)。

2.5注意事項(xiàng)

在該實(shí)驗(yàn)中，會(huì)涉及到很多的細(xì)節(jié)性的問題，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）要在Fe（OH）4 溶液中加入一些還原鐵粉，防止其中的Fe2+ 發(fā)生氧化；（2）在加熱Na2CO3溶液期間，要注意溫度的把控，避免在沸騰的過(guò)程中融入空氣；（3）在使用注射器注射溶液時(shí)，要注意注入溶液的速度，防止其從另一個(gè)管口溢出。

2.6實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新點(diǎn)

在該實(shí)驗(yàn)中，對(duì)之前的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了一定的創(chuàng)新，可以更加直接的觀察到白色沉淀反應(yīng)的狀態(tài)，延長(zhǎng)白色沉淀穩(wěn)定的時(shí)間。該實(shí)驗(yàn)利用了雙水解的原理，這是該實(shí)驗(yàn)最大的特點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)。在加熱期間，加入Na2CO3溶液，可以省去液封的步驟，有效簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)的步驟，而且排出其中的空氣，可以防止 被氧化，延長(zhǎng)了白色沉淀存在的時(shí)間。

3.總結(jié)

無(wú)機(jī)化合物是高中學(xué)習(xí)中的一個(gè)重點(diǎn)部分，要求高中生能夠熟練掌握無(wú)機(jī)化合物的基礎(chǔ)知識(shí)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)來(lái)理解相關(guān)知識(shí)。鐵的化合物是高中無(wú)機(jī)化合物中的主要內(nèi)容之一，其化學(xué)實(shí)驗(yàn)是高中生需要掌握的一個(gè)重點(diǎn)知識(shí)，也是一個(gè)難點(diǎn)部分。我們高中生要了解實(shí)驗(yàn)的原理以及氧化反應(yīng)的應(yīng)用，并對(duì)其中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一定的創(chuàng)新和改進(jìn)，提升自身的實(shí)踐能力，以及獨(dú)立思考的能力。

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