制备Fe(OH)2的条件及反应过程中现象浅析

摘要：中学化学教学是授予学生化学知识和基本技能的一个过程，实验教学是化学教学的重要组成部分，在制备Fe（OH）2实验教学中，反应条件值得注意，反应过程中的现象对学生也有启发。值得探究。

关键词：实验 制备 条件 中学化学

现行新课标高级中学教科书（必修）化学1，第3章，【实验3—9】，Fe（OH）2的制备方法是这样的，在试管中注入少量新制备的FeSO4溶液，用胶头滴管吸取NaOH溶液，将滴管尖嘴端伸到试管里溶液底部，漫漫挤出NaOH溶液，观察发生的现象。实验后立即用盐酸、蒸馏水洗净滴管。书上对这个实验的现象是这样描述的：“通过实验我们可以看到，挤入NaOH溶液后，开始析出一种白色沉淀，这是氢氧化亚铁[Fe（OH）2]。反应的离子方程式为：Fe2++2OH–=Fe（OH）2 ，生成的白色胶状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，这是因为白色的Fe（OH）2 （+2价的铁）被空气中的氧气氧化成了红褐色的Fe（OH）3 （为+3价的铁），反应的化学方程式为：

4 Fe（OH）2 + O2 + 2H2O = 4 Fe（OH）3 ”

对于这个实验，书上只讲了FeSO4溶液要新制备的，对NaOH溶液没有要求，在一次实验中，所用的NaOH溶液放置了一段时间，这样按书上的操作方法进行实验就没有看到白色絮状沉淀，直接看到的是灰绿色沉淀。要看到白色沉淀，对NaOH溶液同样有要求，配制NaOH溶液所用的蒸馏水要新制的，如果是存放过的蒸馏水要煮沸2～3分钟以赶走溶解在蒸馏水中的空气（即赶走O2），这样配制出的NaOH溶液与新制备的FeSO4溶液按书上的方法进行实验才能看到白色絮状沉淀，这样生成的白色沉淀可以保持白色几秒钟，很快会变成灰绿色，或者轻轻振荡试管，白色立刻变位灰绿色。综上所述，要使这个实验成功（即看到白色沉淀），FeSO4溶液要新制备，NaOH溶液也要经过处理或新制备的才行，这样就可以得出制备Fe（OH）2要在无氧气的条件下进行。

对这个实验现象的描述，书中讲到生成的Fe（OH）2 白色会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，这是因为白色的Fe（OH）2被空气中的氧气氧化成了红褐色的Fe（OH）3，我认为，更确切一点应该是白色的Fe（OH）2被溶解在水中氧气氧化成了红褐色的Fe（OH）3，当然溶解在水中的氧气毕竟是有限的，以及溶解氧气也需要一定的时间。这样一来， Fe（OH）2从灰绿色变成红褐色的Fe（OH）3也要一定的时间才能完成，书中只是说了最后会变成红褐色，没有说变成红褐色所需要的时间是多久。按前面讲的操作方法，一种是新制备的FeSO4溶液与用新制备的蒸馏水配制的NaOH溶液反应，体系中无氧气；另一种是新制备的FeSO4溶液与放置过的蒸馏水配制的NaOH溶液反应，体系中有氧气存在（蒸馏水放置的过程中会溶解氧气）。对比这两种操作方法得到的沉淀由灰绿色变成红褐色的时间。把两种方法中盛有灰绿色沉淀及溶液的两支试管放在试管架上进行观察，两支试管中的沉淀的颜色由灰绿色变成墨绿色，颜色加深，但是变成墨绿色后很长时间都不再有其他变化，甚至放置三天都还保持墨绿色，并且试管中的“混合液”分成了两成，下层为墨绿色沉淀，上层看上去是无色溶液。做这个实验，要让学生观察到沉淀由灰绿色变成红褐色的Fe（OH）3 恐怕有困难，上面说的放置三天是上周星期五做这个实验，到下周星期一来观察还是保持墨绿色，由此可知沉淀变成红褐色所需的时间很长，时间长了学生老师都会等得不耐烦，甚至会怀疑到底会不会变成红褐色。如果说是因为试管口小导致液面与空气的接触面积小，从而使水溶解氧气很慢，反应就会需要很长时间。后来把试管中的灰绿色沉淀转移到口径比试管大许多倍的烧杯中，沉淀变成红褐色所需的时间还是很长，也不利于观察。要使沉淀在短时间内变成红褐色的方法就是过滤，过滤后沉淀与空气直接接触，过滤后，固体在滤纸上颜色逐渐加深，二十多分钟就变成了红褐色，这样的操作方法，可以在短时间内看到沉淀由灰绿色变成红褐色，老师的演示效果达到了，也便于学生观察。

参考文献：

[1] 武永兴，胡美玲等.全日制普通高级中学化学教科书（必修加选修）第二册[M].北京：人民教育出版社.2003.

[2]宋心琦等，普通高中课程标准实验教科书化学1（必修）[M].北京：人民教育出版社.2007.

[3]王晶，韩颖等，普通高中课程标准实验教科书化学1（必修）教师教学用书[M].北京：人民教育出版社.2007.