《Fe(OH)2快速转化成Fe(OH)3》的实验改进

《Fe(OH)2快速转化成Fe(OH)3》的实验改进涡阳四中化学组：倪晋龙1．隔绝空气的复分解反应法制Fe(OH)2思路：配制FeSO4溶液所用的蒸馏水临时煮沸再冷却使用；在盛FeSO4溶液的试管中加盖一层苯密度比水小的有机物苯，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。高中化学教材中《Fe(OH)2转化成Fe(OH)3的实验》方法是把新制出的白色Fe(OH)2试管振荡，试管内的物质变成灰绿色，再振荡变成红褐色的Fe(OH)3。可是，直至下课了，除了在试管壁上有少量的红褐色痕迹外，试管内的物质仍为灰绿色。究其原因，是氧气在碱性介质中氧化能力弱，同时Fe(OH)2与氧气不能充分接触。我介绍一种在滤纸上完成Fe(OH)2快速转化成Fe(OH)3的实验方法。1实验步骤和现象取一张滤纸，，而后把试管里的灰绿色物质倒在滤纸上，片刻间灰绿色物质变成红褐色。向学生展示，红褐色在白色滤纸的衬托下很清晰，可见度很大2原因分析影响空气里的氧气氧化Fe(OH)2的能力因素：氧气的浓度（氧气的分压）把Fe(OH)2倒在滤纸上，是为了使Fe(OH)2与空气（氧气）充分接触，从而加快了Fe(OH)2转化成Fe(OH)3的速度。▲探究实验设想提示当今许多化学教学参资料、练习题、甚至2003年高考理科综合试卷第33题，都十分肯定地认为：制取白色的Fe(OH)2成功关键是全过程必须避免试剂与空气（氧气）接触，否则新生成的白色Fe(OH)2将被氧气迅速氧化成绿色。于是设计出多种实验方法：加热法赶出试剂溶液里溶解的少量氧气，用长滴管把氢氧化钠溶液注入硫酸亚铁溶液底部，为阻断与空气接触在试剂溶液上加植物油、加石蜡油、加苯等，甚至用氢气作保护气，但实验结果常常并不理想。我认为，新生成的白色Fe(OH)2变成绿色并非氧化所致，其理由为：1、Fe(OH)2与氧气的反应属多相间的反应，反应速率必然较慢，不可能在震荡试管的1min左右的时间里迅速氧化；2、试管里的试剂与空气的接触面仅试管内的圆面，如此小的接触面不可能在震荡试管的1min左右的时间里迅速氧化；3、根据氧气在酸性、中性、碱性介质里的电极电位数值可知，氧气在碱性介质里的氧化能力很弱，不可能在震荡试管的1min左右的时间里迅速氧化；4、根据美术里合色原理可知，白色Fe(OH)2因氧化渐变成红褐色的Fe(OH)3，被氧化后的物质其过渡色只能有三种颜色：①粉红②紫色③橙色，不应经过绿色（或灰绿色）。绿色（或灰绿色）物质不是被氧化后所生成的中间产物。5、实验验证：取新制的绿色（或灰绿色）物质加盐酸溶解，向溶液里加硫氰化钾，不变红色，证明没有Fe3+生成，说明Fe(OH)2没有被氧化，即白色Fe(OH)2变成绿色非氧气氧化所致。绿色（或灰绿色）物质可能是氢氧化亚铁的某种络合物，配位体是水分子或者氢氧根离子，我尚不能确定。把不含Fe3+的亚铁盐浓溶液与浓热的NaOH溶液混合，就可得到Fe(OH)2白色沉淀，冷的稀NaOH溶液与亚铁盐稀溶液混合可能得到绿色的Fe(OH)2沉淀。可见，沉淀物呈白色、呈绿色都是氢氧化亚铁；Fe(OH)2由白色变绿色与氧气没有关系；没有必要花那么的精力研究如何制白色Fe(OH)2。