《氢氧化亚铁的制备》
氢氧化亚铁的制备实验教案

氢氧化亚铁的制备实验教案
一、实验目的:
1.了解化学反应的基本原理。
2.熟悉实验室常用实验器材的使用方法;
3.熟悉实验中安全操作规范。
4.掌握氢氧化亚铁的合成方法
二、试剂和实验器材:
铁粉,盐酸,稀硫酸,干冰,烧杯,烧杯支架,塑料棒,烧杯口温计,水浴锅,漏斗,移液管,海绵,保鲜袋等。
三、实验步骤:
1.准备实验器材:准备好烧杯,烧杯支架,弯头烧杯口温计,移液管,塑料棒,海绵,烧杯口温计,水浴锅,漏斗,保鲜袋等实验器材;
2.将烧杯加入0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的稀硫酸,把烧杯放在烧杯支架上,用烧杯口温计测得溶液温度;
3.逐滴加入等量的铁粉,用塑料棒搅拌,观察溶液的色泽;
4.在水浴锅中放入干冰,将搅拌完毕的溶液用漏斗倒入干冰中,用海绵将溶液洗净,用保鲜袋收集氢氧化亚铁晶体;
5.将氢氧化亚铁晶体装入烧杯,加入适量的溶剂加热溶解,用移液管在稀盐酸溶液中滴定溶液中的氢氧化亚铁的含量。
四、实验注意事项:
1.实验前要检查实验用品和试剂是否完整,认真准备实验器
材;
2.烧杯口温计不可超过90℃,超过后要立即将烧杯口温计停止;
3.实验中应注意安全,避免接触到烫手的实验器材或试剂;
4.实验结束后,将实验器材清洗干净,归还原处。
高中化学氢氧化亚铁的制备实验

高中化学氢氧化亚铁的制备实验氢氧化亚铁的制备实验一在于减少溶液中氧气的含量,要隔绝溶液与空气的接触,尽可能减少中间过程,减少和溶液中溶解氧气的机会,达到充分减少溶液氧气含量的目的;二在于减少溶液中高铁离子Fe3+存在的机会,除去高铁离子Fe3+,又不引入新的杂质,一般选用还原铁粉来还原高铁离子Fe3+,一般在实验中采用新制的硫酸亚铁与NaOH溶液反应,来制取Fe(OH)2沉淀。
方法探究:1.隔绝空气的复分解反应法思路:配制FeSO4溶液所用的蒸馏水及NaOH溶液均临时煮沸再冷却使用;在盛FeSO4溶液的试管中加盖一层油脂或苯等等密度比水小的有机物,以防溶液与空气直接接触。
操作过程:⑴新制6mL左右的FeSO4溶液。
⑵在上述试管中用特制的长滴管迅速直接将已经煮沸处理的NaOH溶液伸入FeSO4溶液下层滴加(或直接加NaOH固体2~3粒),轻轻振荡(注意:不要破坏油膜),可观察到Fe(OH)2的白色沉淀生成。
实验特点:操作简便,现象明显,Fe(OH)2可保存较长时间。
2.氢气氛中复分解反应法实验装置:试管I中装有Fe粉及稀硫酸;试管II中装有煮沸过的NaOH溶液。
思路:打开止水夹,利用铁粉与稀硫酸反应生成的氢气,将试管I和试管II中的空气排尽,这样可得到无氧气的一个封闭体系,关闭止水夹,这样产生的氢气,使试管I中压强增大,这样,可使试管I中产生的新制的硫酸亚铁进入试管II中,从而制得纯净的氢氧化亚铁沉淀。
操作过程:⑴将该装置固定在铁架台上,在试管II中加入煮沸过的NaOH 溶液,并使之没过试管II中的长玻璃导管口。
⑵在试管中I加入铁粉,再加入稀硫酸溶液,并使液面没过试管I中长玻璃导管口。
⑶打开止水夹,这样产生的氢气得以顺利进入试管II中,并可在试管II的导气口收集氢气,通过检验氢气的纯度来检验氢气是否收集满。
⑷如果氢气的验纯时,发出“噗”的响声,可关闭止水夹,这样不断产生的氢气使试管I中的压强增大,从而使试管I 的新制的硫酸亚铁进入试管II中,这样在试管II中长玻璃导管口可观察到白色氢氧化亚铁沉淀。
制备氢氧化亚铁的方法

制备氢氧化亚铁的方法氢氧化亚铁是一种重要的化工原料,广泛应用于陶瓷、橡胶、制药等行业。
本文将详细介绍制备氢氧化亚铁的几种常见方法,供读者参考。
一、化学沉淀法化学沉淀法是制备氢氧化亚铁最常用的方法之一。
该方法的原理是利用亚铁盐与氢氧化物反应生成氢氧化亚铁沉淀。
具体步骤如下:1.准备亚铁盐溶液:将适量的亚铁盐(如硫酸亚铁、氯化亚铁等)溶解在水中,搅拌均匀。
2.沉淀反应:向亚铁盐溶液中加入适量的氢氧化钠或氢氧化钾溶液,同时保持反应温度在30-40℃之间。
此时,亚铁离子与氢氧化物离子反应生成氢氧化亚铁沉淀。
3.过滤、洗涤:将生成的氢氧化亚铁沉淀通过过滤、洗涤,去除杂质,得到纯净的氢氧化亚铁。
4.干燥:将洗涤后的氢氧化亚铁沉淀在低温下干燥,得到氢氧化亚铁粉末。
二、电解法电解法也是一种常见的制备氢氧化亚铁的方法。
该方法通过电解亚铁盐溶液,使亚铁离子在阴极上还原生成氢氧化亚铁。
具体步骤如下:1.配制亚铁盐溶液:选择适当的亚铁盐(如硫酸亚铁、氯化亚铁等),将其溶解在水中,形成一定浓度的溶液。
2.电解:将亚铁盐溶液放入电解槽中,在阴极和阳极之间施加直流电压。
亚铁离子在阴极上还原生成氢氧化亚铁,同时阳极产生氧气。
3.收集产物:将电解过程中生成的氢氧化亚铁沉淀通过过滤、洗涤、干燥等步骤,得到纯净的氢氧化亚铁。
三、生物法生物法是利用微生物将亚铁离子氧化为氢氧化亚铁的方法。
该方法的优点是环保、能耗低,但反应速率较慢。
具体步骤如下:1.选择适宜的微生物:筛选具有氧化亚铁离子能力的微生物,如铁细菌、硫细菌等。
2.培养微生物:将选定的微生物在富含亚铁离子的培养基中进行培养,使其大量繁殖。
3.氧化反应:将培养好的微生物加入亚铁盐溶液中,微生物将亚铁离子氧化为氢氧化亚铁。
4.收集产物:通过过滤、洗涤、干燥等步骤,得到纯净的氢氧化亚铁。
总结:制备氢氧化亚铁的方法有化学沉淀法、电解法和生物法等。
各种方法各有优缺点,可根据实际需求选择合适的方法进行制备。
氢氧化亚铁的制备.

4. 打开a处止水夹,用洗耳球从b处鼓气,使 试管Ⅱ中的氢氧化钠溶液被轻轻压入试管 Ⅰ中,即可在试管Ⅰ中看到白色絮状沉淀 生成。白色可在相当长的时间内不改变。 5. 从a处用洗耳球向试管Ⅰ中鼓入空气,振 荡,可看到白色絮状沉淀变成灰绿色, 最后变成红褐色。
改进Ⅴ
1. 向烧杯中加入无锈光亮的铁丝团或铁钉, 再加入1:4的稀硫酸,盖上一个表面皿, 给烧杯加热,待反应完全后,停止加热, 冷却待用。
3. 称取3.4g固体氯化铵置于洁净的烧杯 中,再加入28.5mL浓氨水,搅拌,溶解后, 移至50mL的容量瓶中,加入经煮沸过的、 冷却的蒸馏水稀释到刻度备用。 4. 在漏斗上放置一张折叠好的滤纸,用煮沸 过的蒸馏水润湿滤纸,并使之紧贴在漏斗 内壁,赶去滤纸和漏斗壁之间的气泡,再 注入较多的经煮沸的蒸馏水,使漏斗颈内 充满水形成水柱,这样既可加快过滤速度, 又可排除漏斗颈中的空气,防止Fe2+被氧 化。
氢氧化亚铁的制备
【实验目的】
1. 使学生掌握氢氧化亚铁制备的方法; 2. 使学生掌握产生氢氧化亚铁时的现象及 其转化为氢氧化铁时的现象。
【实验原理】
+2价铁离子与碱反应,生成白色絮状的氢氧化 亚铁沉淀,氢氧化亚铁在空气中不稳定,又迅 速变成灰绿色,最后变成红褐色的氢氧化铁沉 淀。反应的离子方程式及化学方程式为: Fe2++2OH- = Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3
3. 氢氧化亚铁的制备
取1支5mL针筒,将针头插入盛有硫酸亚铁的 针筒内,抽取2mL-3mL硫酸亚铁溶液,排出 空气,将此溶液通过胶帽,注入盛有氢氧化 钠溶液的针筒内,立即有白色沉淀生成(如图 7-30II所示)。
氢氧化亚铁制备评价与反思

氢氧化亚铁制备评价与反思摘要:一、氢氧化亚铁的制备方法及评价二、氢氧化亚铁的反思与优化三、总结与展望正文:氢氧化亚铁作为一种重要的化学物质,在科研、工业等领域具有广泛的应用。
本文将对氢氧化亚铁的制备方法、评价进行探讨,并对制备过程中存在的问题进行反思与优化。
最后,对氢氧化亚铁的发展前景进行展望。
一、氢氧化亚铁的制备方法及评价1.制备方法氢氧化亚铁的制备方法有多种,其中较为常见的方法有以下几种:(1)硫酸亚铁与氢氧化钠反应法:将硫酸亚铁与氢氧化钠按一定比例混合,经过反应生成氢氧化亚铁。
(2)氧化亚铁与氢氧化钠反应法:将氧化亚铁与氢氧化钠混合,加热反应得到氢氧化亚铁。
(3)铁屑与氢氧化钠溶液反应法:将铁屑与氢氧化钠溶液混合,通过反应制得氢氧化亚铁。
2.评价氢氧化亚铁的制备方法评价主要从制备过程的简便性、成本、纯度等方面进行。
一般来说,硫酸亚铁与氢氧化钠反应法具有较高的纯度,但成本较高;氧化亚铁与氢氧化钠反应法成本较低,但纯度略逊于硫酸亚铁与氢氧化钠反应法;铁屑与氢氧化钠溶液反应法成本较低,但制备过程中可能引入其他杂质。
二、氢氧化亚铁的反思与优化1.制备过程中的问题在氢氧化亚铁的制备过程中,存在以下问题:(1)纯度较低:部分制备方法得到的氢氧化亚铁纯度不高,影响其在应用领域的性能。
(2)成本较高:部分制备方法所需的原料价格较高,导致制备成本上升。
(3)环境污染:部分制备方法产生的废弃物对环境造成污染。
2.优化措施针对上述问题,可以采取以下优化措施:(1)选用高效催化剂:提高氢氧化亚铁制备反应的速率,缩短反应时间,提高纯度。
(2)优化原料配比:合理调整硫酸亚铁、氧化亚铁等原料的配比,降低成本。
(3)采用循环经济理念:实现废弃物的资源化利用,减少环境污染。
三、总结与展望氢氧化亚铁作为一种重要的化学物质,在科研、工业等领域具有广泛的应用。
通过对氢氧化亚铁制备方法及评价的探讨,以及对制备过程中存在的问题进行反思与优化,有助于提高氢氧化亚铁的制备纯度和降低成本。
氢氧化亚铁的制备

氢氧化亚铁的制备实验演示实验内容氢氧化亚铁的制备实验操作方法在试管里注入少量新制备的硫酸亚铁溶液,再向其中滴入几滴煤油,用胶头滴管吸取氢氧化钠溶液,将滴管尖端插入试管里溶液液面下,逐滴滴入氢氧化钠溶液,观察现象。
另外,为使氢氧化亚铁的制备成功,先将硫酸亚铁溶液加热,除去溶解的氧气。
现象滴入溶液到硫酸亚铁溶液中有白色絮状沉淀生成。
白色沉淀放置一段时间,振荡后迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
实验结论溶液中加入溶液,二者发生反应,生成白色絮状沉淀,反应方程式为:FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4在空气中被氧气氧化成红褐色。
方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3实验考点1、强碱制备弱碱规律的应用;2、氢氧化亚铁的制备及其还原性经典考题1、下列实验中,仪器的下端必须插入液面以下的是()①制备氢气的简易装置中加入稀硫酸的长颈漏斗②制备氯气装置中的分液漏斗③用新制的硫酸亚铁溶液和氢氧化钠溶液制备氢氧化亚铁操作中的胶头滴管④用乙醇制取乙烯时的温度计⑤蒸馏石油时的温度计A、①③B、②④⑤C、①③④D、全部试题难度:易2、有一黑色固体A,在氧气中焙烧,得红棕色固体B和气体C.将A 加入HCl中,得到D气体和E溶液.在E溶液中加足量NaOH溶液,得到白色沉淀,将该白色沉淀取出置于空气中,然后在空气中加热,可得到B,回答下列问题:(1)写出A、C、D的化学式:A __________ ,C __________ ,D ____________.(2)白色沉淀在空气中变化的现象是:_________________________,其化学方程式为______________________ .试题难度:中3、用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。
方法一:用不含Fe3+的FeSO4溶液与不含O2的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入___________ 。
《氢氧化亚铁的制备》
《氢氧化亚铁的制备》教学案例论文摘要:本案例根据人教版普通高中课程标准实验教科书化学(1)必修设计,由教师提出问题进行针对性探究性教学,提高学生的探究能力。
案例主要分为以下几个部分:教材分析、教学目标、教学过程简述、方案简述、教学效果总结。
关键词:氢氧化铁,氢氧化亚铁,硫酸亚铁,氢氧化钠。
教材分析:本案例的教学内容取自新教材人教版普通高中课程标准实验教科书化学(1)必修,第二章《金属及其化合物》第2节《几种重要的金属化合物》实验3-9。
按照教材演示进行实验很难出现教材中所叙述的实验结果:氢氧化亚铁的灰白色很难观察到。
按照相应的教师教学用书进行操作又会出现的违反常规的操作(即滴管插入液面下)肯定会引起学生的疑惑,这恰恰正是探究的绝佳素材;而且按照教材中的要求制备氢氧化亚铁,很难观察到理想的实验现象,白色沉淀中往往夹杂着灰绿色,几乎分辨不出。
教材由此要求学生推理出氢氧化亚铁很不稳定,很快被空气中的氧气所氧化,这难以使学生信服,影响了学习效果。
另外,刚刚进入高中学习的学生普遍有学好化学的愿望,愿意动手实验,并能在老师的指导下,在课堂上较好地完成一些实验操作,也具备了一定的实验观察能力和实验现象分析能力,但知识迁移能力、发散思维和创新思维能力等方面仍有待于进一步培养和提高。
因此,依据学生的学情和本节教材的内容设计本案例的教学针对性地实施探究性教学。
教学目标:知识技能:1. 使学生深入理解和掌握氢氧化亚铁制备的特殊性,从而加深对氢氧化亚铁的不稳定性、强还原性的认识、记忆和巩固,突破教学难点。
2. 通过探索氢氧化亚铁的制备方法的体验,培养学生的创新意识和创新思维能力,养成实事求是的科学精神、严谨的科学态度和勤于思考、善于思考、敢于创新、不断创新的科学素养。
3. 本课教学改演示实验为边讲边实验,力求创设一个学生实验的过程,提升学生的化学思维品质。
过程方法:1.掌握实验室里面进行探究活动的基本方法和过程。
2.学会根据自己的需要,分析问题,设计可行的实验方案,并且学会评价实验方案3.锻炼学生独立思考,小组合作的能力。
氢氧化亚铁的制备
3. 称取固体氯化铵置于洁净的烧杯 4. 中,再加入浓氨水,搅拌,溶解后, 5. 移至50mL的容量瓶中,加入经煮沸过的、 6. 冷却的蒸馏水稀释到刻度备用。
3. 待反应完全后,停止加热,静置冷却,在 试管Ⅰ中获得浅绿色的硫酸亚铁溶液。 此时整个实验系统处于还原性气氛中。
4. 打开a处止水夹,用洗耳球从b处鼓气,使 试管Ⅱ中的氢氧化钠溶液被轻轻压入试管 Ⅰ中,即可在试管Ⅰ中看到白色絮状沉淀 生成。白色可在相当长的时间内不改变。
5. 从a处用洗耳球向试管Ⅰ中鼓入空气,振 荡,可看到白色絮状沉淀变成灰
将盛有白色絮状沉淀的针 胶帽去掉,抽入少量空气, 不断振荡,可看到白色沉 淀逐渐变成灰绿色,经多 次抽气、排气、振荡后, 沉淀变为红褐色。
图7-30II
改进Ⅲ
1. 如图7-31所示, 在试管Ⅰ中加入
酸亚铁溶液、2g 还原铁粉、5mL 3mol/L硫酸溶液; 在试管Ⅱ中加入 20mL 20%的氢氧 化钠溶液,将Ⅰ、 Ⅱ连结起来。
注意:做该 实验时,在 滴入硫酸亚 铁溶液之前, 滴液漏斗颈 中应充满不 含空气的硫 酸亚铁溶液。
图7-35 制取Fe(OH)2的实验装置
谢谢!
氢氧化亚铁的制备
【实验原理】
+2价铁离子与碱反应,生成白色絮状的氢氧化 亚铁沉淀,氢氧化亚铁在空气中不稳定,又迅 速变成灰绿色,最后变成红褐色的氢氧化铁沉 淀。反应的离子方程式及化学方程式为:
Fe2++2OH- = Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3
氢氧化亚铁的制备解读
实验改进的优点:
1、本实验的关键是如何配制不含三价Fe3+ 的亚铁溶液。 因此,我直接利用硫酸亚铁氨晶体进行配制,并利用稀 硫酸和铁粉反应生成的氢气赶走溶解的氧气,成功解决 了亚铁离子被氧化的问题。 2、如何配制和保存不含氧气的氢氧化钠溶液,也是实验 成功的关键因素。一般的实验是利用给溶液加热煮沸的方 法除去氧气,在这里我使用了氢氧化钠固体进行实验,简 化了实验操作,缩短了实验时间。 3、实验仪器简单易得,操作简便快捷,现象清晰明显, 成功率高,特别适合于学生实验。氢氧化亚铁的制备源自桐庐富春中学邵春明
实验的步骤:
1. 取约2.0g硫酸亚铁氨晶体,用适量蒸馏水溶解, 加少量稀硫酸和稍过量的还原性铁粉。静置使其充 分反应。 2.取一只干燥洁净的小试管,向试管中添加适量的 氢氧化钠固体。 3. 加少量由步骤1得到的不含三价铁离子的硫酸亚铁 氨溶液,然后用适量石蜡油液封 ,稍加热使之溶解。
二、现象解释: 1、浓度较稀的硫酸亚铁氨溶液和石蜡油 分为上下两层。
2、固体氢氧化钠沉在试管底部,为了加速氢氧化钠固体 的溶解和氢氧化亚铁的生成,可以给试管底部稍微加热。 可以观察到试管底部的氢氧化钠固体迅速减少,同时下 层清夜中有大量的白色氢氧化亚铁生成,能保持较长时 间不变色。 3、若将试管上层的石蜡油倾倒出去,试管中的白色 物质迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。
《氢氧化亚铁的制备》教学设计
《氢氧化亚铁的制备》教学设计
一. 实验目的
1. 了解氢氧化亚铁的制备方法;
2. 掌握氢氧化亚铁的性质和化学特征;
3. 培养学生的实验技能和实验操作能力。
二. 实验原理
氢氧化亚铁的制备主要是利用铁在酸性环境下还原亚铁离子形成的,即:
Fe2+ + 2H2O2 → Fe(OH)2↓ + 2H2O
三. 实验器材
锥形瓶、玻璃杆、滴液瓶、滤纸、蒸馏水、盛液瓶等。
四. 实验步骤
1. 准备好锥形瓶和玻璃杆;
2. 在锥形瓶中加入15ml的4%盐酸;
3. 加入适量的亚铁离子溶液,注意加入时需滴加;
4. 同时在滴液瓶中加入等量的双氧水溶液;
5. 缓慢滴加双氧水溶液到锥形瓶中,同时用玻璃棒搅拌;
6. 滴加至反应结束,可观察到黑色沉淀;
7. 用滤纸过滤后,将沉淀洗净并转移到盛液瓶中;
8. 加入蒸馏水,摇匀和稀释,即得到氢氧化亚铁溶液。
五. 实验注意事项
1. 实验过程中要注意安全,不要让盐酸、双氧水和亚铁离子溶液接触皮肤或眼睛;
2. 操作时要小心,温和加入双氧水溶液和亚铁离子溶液,不要突然加入;
3. 用滤纸过滤后,一定要将沉淀洗净。
六. 实验结果和分析
经过实验,制得黑色氢氧化亚铁沉淀,转移到盛液瓶中后加入蒸馏水、摇匀和稀释,观察到氢氧化亚铁产生了橙色溶液。
七. 实验总结
通过本次实验,我们不仅了解了氢氧化亚铁的制备方法,掌握了其性质和化学特征,还培养了实验技能和实验操作能力。
在实验中要做好实验前准备工作,掌握好每个步骤和注意事项,小心加入试剂,注意实验安全。
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《氢氧化亚铁的制备》教学案例论文摘要:本案例根据人教版普通高中课程标准实验教科书化学(1)必修设计,由教师提出问题进行针对性探究性教学,提高学生的探究能力。
案例主要分为以下几个部分:教材分析、教学目标、教学过程简述、方案简述、教学效果总结。
关键词:氢氧化铁,氢氧化亚铁,硫酸亚铁,氢氧化钠。
教材分析:本案例的教学内容取自新教材人教版普通高中课程标准实验教科书化学(1)必修,第二章《金属及其化合物》第2节《几种重要的金属化合物》实验3-9。
按照教材演示进行实验很难出现教材中所叙述的实验结果:氢氧化亚铁的灰白色很难观察到。
按照相应的教师教学用书进行操作又会出现的违反常规的操作(即滴管插入液面下)肯定会引起学生的疑惑,这恰恰正是探究的绝佳素材;而且按照教材中的要求制备氢氧化亚铁,很难观察到理想的实验现象,白色沉淀中往往夹杂着灰绿色,几乎分辨不出。
教材由此要求学生推理出氢氧化亚铁很不稳定,很快被空气中的氧气所氧化,这难以使学生信服,影响了学习效果。
另外,刚刚进入高中学习的学生普遍有学好化学的愿望,愿意动手实验,并能在老师的指导下,在课堂上较好地完成一些实验操作,也具备了一定的实验观察能力和实验现象分析能力,但知识迁移能力、发散思维和创新思维能力等方面仍有待于进一步培养和提高。
因此,依据学生的学情和本节教材的内容设计本案例的教学针对性地实施探究性教学。
教学目标:知识技能:1. 使学生深入理解和掌握氢氧化亚铁制备的特殊性,从而加深对氢氧化亚铁的不稳定性、强还原性的认识、记忆和巩固,突破教学难点。
2. 通过探索氢氧化亚铁的制备方法的体验,培养学生的创新意识和创新思维能力,养成实事求是的科学精神、严谨的科学态度和勤于思考、善于思考、敢于创新、不断创新的科学素养。
3. 本课教学改演示实验为边讲边实验,力求创设一个学生实验的过程,提升学生的化学思维品质。
过程方法:1.掌握实验室里面进行探究活动的基本方法和过程。
2.学会根据自己的需要,分析问题,设计可行的实验方案,并且学会评价实验方案3.锻炼学生独立思考,小组合作的能力。
情感态度价值观:培养学生严谨、求实、一丝不苟的科学作风。
教学过程简述实施举措:1、通过分析实验的各个环节中可能存在的氧化因素,探索制备氢氧化亚铁实验的改进措施;2、通过2003年全国高考理科综合第33题,创设新的情境,引导学生创新性地探索制备氢氧化亚铁的新途径;3、通过讨论、展示学生和教师提出的其他制备方法,研究制备氢氧化亚铁的新方法。
附:《2003年全国高考理科综合第33题》用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀:方法一:用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应来制备。
⑴用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入_____________。
⑵除去蒸馏水中溶解的O2常采用 ________ 的方法。
⑶生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液的液面下,再挤出NaOH溶液。
这样操作的理由是__________________。
方法二:在如图的装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂来制备。
⑴在试管Ⅰ里加入的试剂是______________________。
⑵在试管Ⅱ里加入的试剂是______________________。
⑶为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是___________________________________。
⑷这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是 _________________ 。
实验关键:创造“无Fe3+、无O2”的环境,防止氢氧化亚铁被氧化。
改进措施:分析可能有O2的各种情况,除去Fe3+、驱逐氧气,想方设法避免与空气接触.以2003年高考题为蓝本,创设新的情境,讨论、展示学生和教师的其他方法。
方案一一、实验用品还原铁粉、稀硫酸(1∶5)、氢氧化钠固体、酒精灯、烧杯、试管等。
二、实验步骤及实验现象在试管里加入适量的还原铁粉,再加入刚煮沸过并经冷却的6ml稀硫酸(1∶5),微微加热,待反应2~3分钟后,投入1~2粒氢氧化钠固体,随着氢氧化钠的溶解,便能观察到白色沉淀的生成。
此时,因还原铁粉和稀硫酸在继续反应,放出的氢气阻断了空气与溶液面的接触,延缓了氢氧化亚铁的氧化,因此,白色氢氧化亚铁能维持较长时间而不改变颜色。
轻轻振荡试管,氢氧化亚铁则溶解在过量的硫酸中。
再投入1~2粒氢氧化钠固体,白色氢氧化亚铁沉淀又会重复出现。
三、方案评价此方案设计非常好的应用了制备氢氧化亚铁的关键,知识运用巧妙的联系了学生已有的化学知识体系。
方案二一、实验用品细铁钉数枚、稀盐酸、稀硫酸(1∶5)、硫酸亚铁晶体、钠、小试管、带玻璃管的单孔橡皮塞、镊子、滤纸等。
二、实验步骤1、课前准备:用稀盐酸将数枚铁钉洗净,在小试管中加入一小药匙硫酸亚铁晶体,并将洗净的铁钉放入试管底部,再向试管中加入稀硫酸(1∶5)约2mL,塞上带有玻璃管的单孔橡皮塞,置于试管架上。
2、约20分钟,试管内铁钉上不再冒气泡(说明硫酸已基本反应完),取一小粒钠块,用滤纸吸干表面的煤油,从单孔橡皮塞的玻璃管加入(可用细铁丝顶入)。
3、观察试管中产生的现象,稍后,取下橡皮塞,轻轻振荡试管,观察试管内的变化。
三、实验说明1、反应所用的试管应用小试管,这样易于将其中的空气赶尽。
2、试管中加入硫酸亚铁晶体的目的是为了增大溶液中Fe2+的浓度。
3、铁钉的存在可有效阻止Fe2+被氧化。
4、硫酸不能太多,否则会消耗氢氧化钠,也不能太稀(用1∶5的硫酸为宜),否则氢气会太慢,不利于空气的排出。
方案三一、实验用品硫酸钠溶液、稀盐酸、蒸馏水、苯、铁电极、碳电极、导线、低压电源、试管(25mm×100mm)、铁架台、三孔橡皮塞等。
二、实验装置(如图)三、实验原理用铁作电极,硫酸钠溶液作电解液,电极反应式为:阴极:2H2O + 2e- === H2↑ + 2OH-阳极:Fe - 2e- === Fe2+阴极附近产生的OH-与阳极溶解产生的Fe2+结合生成Fe(OH)2。
Fe2+ + 2OH-=== Fe(OH)2↓由于阴极产生的氢气是还原性气体并且阻止了空气中的氧气进入溶液,所以,可以较长时间地保留氢氧化亚铁白色沉淀。
四、实验步骤1.取硫酸钠溶液30mL,加热煮沸除去溶液中溶解的氧气。
2.将两铁电极浸入稀盐酸中,除去电极表面的氧化层,然后用蒸馏水冲洗干净。
3.按如图所示装置接通直流电源,将电压调至4~6V。
五、实验现象:通电后即看到阴极有大量气体产生,同时溶液中出现大量白色沉淀。
六、实验说明此实验为教师介绍性实验,电解原理学生并不十分清楚,但是可以激发学生的探究心理为将来电化学的学习做下铺垫。
方案四一、实验用品试管2只、试管夹、酒精灯、固体氢氧化钠、新配制的硫酸亚铁溶液、蒸馏水等。
二、操作步骤先用药匙取一粒氢氧化钠固体,送入试管底部,然后向试管中加入约2ml蒸馏水,加热试管,观察现象(此实验用作对比)。
另取一只试管,向其中加入一粒氢氧化钠固体,然后向试管加入约2ml 新配制的硫酸亚铁溶液,用试管夹夹好,置于酒精灯火焰上,对着有氢氧化钠固体的部位加热(注意不能使液体剧烈沸腾),使沉淀自下而上慢慢增多,观察下部沉淀的颜色。
三、实验现象在上述第一只试管中,除氢氧化钠逐渐溶解外,无其他明显现象。
在第二只试管中,加热时氢氧化钠固体表面“喷出”白色不溶于水的物质,不久变成灰绿色。
继续小心加热后,沉淀自下而上逐渐增多。
在上层灰绿色沉淀的下部产生大量白色沉淀,且保留较长时间。
四、实验说明1、作对比实验可防止学生误认为生成的白色固体是由于氢氧化钠在水中扩散造成的。
2、加热可突破氢氧化钠固体表面的包裹,使反应继续进行。
沉淀自下而上逐渐增多,使上层白色沉淀与水中溶解的氧气反应转化为灰绿色胶状物,而达到保护下层白色氢氧化亚铁沉淀的目的。
3、本实验使用仪器少,操作简单,全过程只需几分钟,且现象明显。
方案五一、实验装置及药品(如下图所示)二、实验步骤及实验现象1、按如图所示连接装置并固定在铁架台上,将活塞(或止水夹)打开。
2、在试管Ⅰ中加入适量的还原铁粉和稀硫酸,在Ⅱ试管中先加入约2ml的氢氧化钠溶液,再加入约1ml的植物油。
可以观察到Ⅰ、Ⅱ两试管中均有气泡产生,Ⅰ中溶液呈现浅绿色。
3、反应一段时间后,关闭活塞(或止水夹),可以观察到Ⅰ中液体沿导管慢慢进入到试管Ⅱ中,Ⅱ中不断产生白色的氢氧化亚铁沉淀。
此沉淀可保持很长时间不变色。
小结:教学效果:学生经过亲自实验,组与组之间进行相互对比、分析、探讨,课后又一次次潜心研究化学实验的改进,从一次次的实验改进中,学生品尝到了实验失败的苦涩,也尝到了实验成功的喜悦。
通过对实验探索,不仅提高学生对化学学习的兴趣,而且更重要的是通过他们的亲身实践,经历了“查找资料——设计方案——进行实验——分析现象——得出结论”这一过程,培养了严谨求实的科学精神和创新能力。
在整个过程中学生全身心投入到自己设计的实验中,他们互相合作、共同研究、实验验证。
加强了师生之间,学生和学生之间的互动和交流,通过亲自设计实验学生的创造性思维和创造性能力得到了最有效的培养和发挥,为学生的可持续发展奠定了坚实的基础。
点评:本案例反映出教师通过“探究性实验”的教学,使学生成为探究活动的主体。
让学生亲自参与“查阅资料、设计方案、分析现象、改进方案、得出结论”的全过程。
一方面,让学生了解科学探究的一般过程,同时激发和培养学生对化学实验的兴趣,充分发挥了学生的主观能动性,也提高了学生实验操作的技能。
另一方面,培养了学生思维的发散性、严密性和深刻性。
在学习的过程中,Fe(OH)2性质——强还原性Fe(OH)2制备——无Fe 3+、无O 2反常规 油封利用氢气使用固体电解原理学生获得了成功感。
同时学生学会了学习、学会了研究、学会了创造。
应该说教材已经有意识地去创设一定的问题情境,引导学生进行探究,但这仅仅是一种较低层次的“欲放又收”的探究。
对于这些教材中已经出现的并且有明显探究倾向的内容,教师要善于深层次地进行挖掘,要敢于放手,把“权力”下放给学生,而自己由“台前”转到“幕后”,对整个探究过程实行必要的调控,以求最大限度地调动学生的思维积极性,培养学生的实验设计能力。
只有这样,学生才能真正理解和掌握所学知识,才能真正实现由认知向能力的转化和升华,获得的知识才能更持久、亦更能灵活运用。
参考文献1.宣文权等.氢氧化亚铁制备实验的改进.化学教学,2002(4)2.周红杰等.氢氧化亚铁制备实验的探究.化学教学,2003(6)3.林凤春:对氢氧化亚铁的制备的探究4.翟朝阳:氢氧化亚铁的制备5/13/2008。