利用一次性注射器巧制氢氧化亚铁

时间:2022-10-04 01:52:52

利用一次性注射器巧制氢氧化亚铁

现行高中化学教材第二册[实验―40]是利用硫酸亚铁溶液和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁的典型实验方法(如图1所示)。但笔者通过多年教学实践发现,按照教材中的实验方法进行实验时,很难得到白色絮状的氢氧化亚铁沉淀,给教学带来了极大的不便。究其原因,不外乎以下三个原因:其一,整个装置不是一个完整的封闭系统,即使产生氢氧化亚铁,必然会被试管内的空气中的氧气氧化成氢氧化铁;其二,由于氢氧化钠长期放置在空气中必然有一部分空气溶解在其中,这部分空气中的氧气必然对生成的白色絮状氢氧化亚铁有一定的负面影响;其三,虽然硫酸亚铁溶液是新制备的,但用来制备硫酸亚铁的稀硫酸长期放置在空气中也一定溶解了一部分空气,那么用稀硫酸制备的硫酸亚铁也必然溶解了一部分空气,这部分空气中的氧气同样对生成白色絮状氢氧化亚铁也是不利的。针对教材中实验的不足,我们对该实验进行了认真的研究和改进。

一、实验用品

一次性注射器(20mL)2支,注射器针头1个,3号橡胶塞1个,试管(2×20em)2支,酒精灯1盏,玻璃棒1根,试管夹1个,火柴1盒,钢锯条1把。

0.5M的稀硫酸,细铁丝团,0.5M的氢氧化钠溶液。

二、注射器的加工

取一支注射器,用钢锯条将注射器的尖端锯掉(如图2所示)。

三、溶液的处理与生成

1.氢氧化钠溶液的处理

在试管中加人大约5mL的氢氧化钠溶液,用试管夹夹住在酒精灯火焰上加热至沸腾,以赶尽氢氧化钠溶液中的空气。

2.稀硫酸溶液的处理

在另一试管中加入/2mL的稀硫酸,用试管夹夹住在酒精灯火焰上加热至沸腾,以赶尽稀硫酸溶液中的空气。

3.硫酸亚铁的生成

2.中试管内的液体冷却后,将细铁丝团插入稀硫酸溶液中(如图3所示),此时铁丝与稀硫酸溶液发生反应生成硫酸亚铁,待溶液变成浅绿色时取出铁丝团。

四、实验方法及其现象

1.将加工好的注射器的注射栓调节到刻度为5mL处,向注射器中注入2mL的新制备的硫酸亚铁溶液后,将3号橡胶塞塞紧在注射管的管口处,并保证注射管内无空气气泡(如图4所示)。

2.用带有针头的注射器吸入5mL的已经处理过的氢氧化钠溶液并赶尽注射管内部的空气泡。然后,将注射器的针头从图4所示的橡胶塞的中央插透,向盛有硫酸亚铁溶液的注射管注入氢氧化钠溶液,随着氢氧化钠的不断注入,注射栓不断下移,直到产生大量白色絮状的氢氧化亚铁为止。

3.从橡胶塞上拔出注射器的针头,此时制备的氢氧化亚铁完全被密封在注射管内(如图5所示),并可保存2天以上的时间。

4.取下注射管上的橡胶塞,白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,说明氢氧化亚铁已被空气中的氧气氧化生成了氢氧化铁。

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