劉朝偉 曾紅芬 范丹丹 李川江

摘要：在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，F(xiàn)e(OH)2的制備參照了人教版高中化學(xué)1（必修）第三章第二節(jié)《幾種重要的金屬化合物》教學(xué)內(nèi)容中制備Fe(OH)3的方法。該方法制備出的Fe(OH)2極易被空氣氧化，學(xué)生難以觀察到白色絮狀沉淀—Fe(OH)2。本文通過對(duì)氫氧化亞鐵制備的原演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了一定的改進(jìn)，可以讓學(xué)生觀察到比較明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 關(guān)鍵詞：氫氧化亞鐵；創(chuàng)新；優(yōu)化；演示實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師不僅應(yīng)該重視學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的掌握和理解，還應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)基本實(shí)驗(yàn)技能的熟練運(yùn)用，更應(yīng)該注重對(duì)學(xué)生探究和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教學(xué)活動(dòng)中，中學(xué)生對(duì)必備的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)已經(jīng)有了初步的了解，而教師對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求會(huì)逐步提高，所以應(yīng)更加重視學(xué)生各方面技能的培養(yǎng)和完善。在當(dāng)今的教學(xué)環(huán)境下，若教師仍按傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行教學(xué)，而沒有在新課程改革理論的指導(dǎo)下積極開展探究，缺乏對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行靈活地創(chuàng)新與拓展，這都將不利于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的掌握以及實(shí)驗(yàn)興趣的提高，更不利于學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

鐵的重要化合物是高中無機(jī)化合物的基礎(chǔ)知識(shí)和重點(diǎn)內(nèi)容，是高中生學(xué)習(xí)過程中的難點(diǎn)之一。根據(jù)教材演示實(shí)驗(yàn)的方法，老師演示制取Fe(OH)2的實(shí)驗(yàn)時(shí)，通常學(xué)生看不到白色沉淀，而只能觀察到灰綠色的絮狀物質(zhì)—Fe(OH)3，這會(huì)讓學(xué)生誤以為Fe(OH)2的顏色就是灰綠色，事實(shí)上，F(xiàn)e(OH)2是白色絮狀沉淀，由于Fe(OH)2極易被氧化成Fe(OH)3，所以導(dǎo)致演示實(shí)驗(yàn)的失敗[2]。要成功制取到白色沉淀—Fe(OH)2，一方面是在配制實(shí)驗(yàn)所需試劑NaOH溶液和亞鐵鹽溶液時(shí)，需要除去溶解氧，且亞鐵鹽溶液中不能混有Fe3+；另一方面是需要除去實(shí)驗(yàn)裝置中的氧，否則不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求。因此，能否除去所需試劑中的氧和如何使制取Fe(OH)2的整個(gè)過程在無氧環(huán)境下進(jìn)行是實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。

1實(shí)驗(yàn)原理

實(shí)驗(yàn)中巧妙運(yùn)用了硫酸亞鐵溶液中含有的大量硫酸與事先加入錐形瓶中的Na2CO3固體反應(yīng)，產(chǎn)生氣泡以達(dá)到除去實(shí)驗(yàn)裝置中空氣的目的。待反應(yīng)完全后加入NaOH溶液與FeSO4溶液反應(yīng)生成白色沉淀—Fe(OH)2。

2實(shí)驗(yàn)儀器與藥品

實(shí)驗(yàn)儀器：燒杯（50mL）、試管夾、注射器(10mL)、錐形瓶（帶支管口50mL）等。

實(shí)驗(yàn)藥品：氫氧化鈉固體(AR)、還原鐵粉(AR)、硫酸亞鐵固體(AR)、濃硫酸(AR)、碳酸鈉固體(AR)、液體石蠟(AR)、去離子水等。

實(shí)驗(yàn)裝置：（如圖一）

3實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

新制NaOH溶液：首先新制2mol/L和6mol/LNaOH溶液各100ml。分別取2mol/L，6mol/L的NaOH溶液各20mL置于兩個(gè)燒杯中加熱煮沸2-3min，冷卻至沒有沸騰的氣泡時(shí)，緩慢向溶液中加入一層液體石蠟保存?zhèn)溆谩?/p>

新制FeSO4溶液：稱取硫酸亞鐵固體約3g配成100mL溶液。取FeSO4溶液50mL于燒杯中，后加入適量還原鐵粉，防止Fe2+被氧化為Fe3+，并用濃硫酸調(diào)節(jié)溶液的pH至1-1.5，此時(shí)溶液中會(huì)產(chǎn)生氣泡，產(chǎn)生氣泡2-3min后，再向液面加入一層液體石蠟保存?zhèn)溆谩?/p>

4實(shí)驗(yàn)步驟

⑴按圖一安裝好裝置。

⑵在燒杯里加入30mL去離子水。

⑶在錐形瓶中加入0.3-0.5g碳酸鈉固體，用2支注射器分別吸取配好的2mol/LNaOH溶液6mL和FeSO4溶液10mL。

⑷將注射器中FeSO4溶液緩慢擠入錐形瓶中，直至Na2CO3固體反應(yīng)完并無氣泡產(chǎn)生為止。

⑸將注射器中NaOH溶液緩慢擠入錐形瓶中，直至產(chǎn)生大量白色沉淀Fe(OH)2為止。

⑹用6mol/LNaOH溶液與FeSO4溶液重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。

5結(jié)論

⑴本改進(jìn)實(shí)驗(yàn)操作相對(duì)簡(jiǎn)便，實(shí)驗(yàn)中所用儀器比較簡(jiǎn)易，藥品相對(duì)節(jié)約。

⑵為了配制不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液，我們直接利用FeSO4晶體配置FeSO4溶液，并加入Fe粉，F(xiàn)e粉可抑制Fe2+被氧化，保證硫酸亞鐵溶液中無Fe3+，加入的少量濃硫酸與鐵粉反應(yīng)生成氫氣以排除硫酸亞鐵溶液中的空氣，用液體石蠟覆蓋液面是為了使硫酸亞鐵溶液隔絕空氣。

⑶為了使整個(gè)演示實(shí)驗(yàn)過程不受到O2的干擾，我們巧妙利用FeSO4溶液中含有的大量硫酸，讓硫酸與錐形瓶中碳酸鈉粉末反應(yīng)，反應(yīng)可以產(chǎn)生CO2氣體，從而除去錐形瓶中的空氣，使得氫氧化亞鐵生成的整個(gè)過程中沒有空氣的干擾，此方法制取的氫氧化亞鐵也能放置較長(zhǎng)時(shí)間，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象十分明顯，更利于學(xué)生進(jìn)行觀察。

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