实验07制备氢氧化亚铁和氢氧化铁-【同步实验课】2023-2024学年高一化学教材实验大盘点（人教版2019必修第一册）

【同步实验课】 制备氢氧化亚铁和氢氧化铁 01实验梳理 02实验点拨 03典例分析 04对点训练 05真题感悟 【实验目的】 1.掌握制备氢氧化铁的操作技能和方法。 2.认识氢氧化亚铁的制备过程； 3.认识氢氧化亚铁的不稳定性。 【实验原理】 氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀。 Fe3++30H-=Fe(OH)3↓ 硫酸亚铁能与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁和硫酸钠，白色的氢氧化亚铁被空气里的氧气氧化成红褐色的氢氧化铁。FeSO4+2NaOH==Fe(OH)2↓+Na2SO4 4Fe(OH)2+O2+2H2O== 4Fe(OH)3 【实验试剂】 氯化铁溶液、氢氧化钠溶液、硫酸亚铁溶液、 【实验装置】 试管架、试管、胶头滴管、烧杯（250ml）、 【实验一】 制备氢氧化铁 实验操作 图解操作 实验现象 实验结论 1.在试管中加入氯化铁溶液，然后滴入氢氧化钠溶液，观察现象。 氯化铁溶液 红褐色沉淀 滴加氢氧化钠溶液后，生成红褐色沉淀。 铁离子能与氢氧根离子反应，生成红褐色氢氧化铁沉淀。 【实验二】 制备氢氧化亚铁 实验操作 图解操作 实验现象 实验结论 在试管中加入硫酸亚铁溶液，然后滴入氢氧化钠溶液，观察现象。 硫酸亚铁溶液 氢氧化亚铁白色沉淀 滴加氢氧化钠溶液后，先生成白色沉淀，后迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。 硫酸亚铁能与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁和硫酸钠，白色的氢氧化亚铁易被空气里的氧气氧化成红褐色的氢氧化铁。 1、 问题与讨论： 将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中会产生白色的Fe(OH)2沉淀：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，但由于Fe(OH)2极易被氧化，溶解在水溶液中的少量氧气可把Fe(OH)2迅速氧化成Fe(OH)3：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，所以在制备Fe(OH)2的过程中一定要隔绝O2，防止生成的Fe(OH)2被氧化。 [实验装置] [问题探讨] 1．NaOH溶液为什么要事先煮沸后才能使用？ 【解析】煮沸NaOH溶液的目的是除去溶液中溶解的O2，防止O2将Fe(OH)2氧化。 2．FeSO4溶液若长期露置于空气中，可能产生的杂质阳离子是什么？ 【解析】Fe3＋；原因是FeSO4溶液中的Fe2＋被空气中的O2氧化成Fe3＋。 3．改进装置①中加入少量苯的目的是什么？ 【解析】苯的密度比水小，且难溶于水，加入少量苯覆盖在FeSO4溶液的上层用于隔绝下层液体与空气接触，防止生成的Fe(OH)2被O2氧化。 4．改进装置③中，如何操作就能长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀？ 【解析】先打开止水夹a，利用Fe与稀H2SO4反应产生的H2将装置内的空气排出，待导管b排出的气体验纯后，再关闭止水夹a，产生的H2使试管A中气压大于外界气压，把试管A中的液体(FeSO4溶液)压入试管B中，反应得到Fe(OH)2白色沉淀。即操作方法为先打开止水夹a，待导管b排出的气体验纯后，再关闭止水夹a。 5．改进装置②能较长时间观察到白色沉淀的原因是什么？ 【解析】铁粉与稀硫酸反应生成的H2排除了装置内的空气，同时试管内剩余的H2起到保护气的作用，防止Fe(OH)2与O2接触被氧化，因此能较长时间观察到白色沉淀。 二、规律与方法： 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色、态 白色固体 红褐色固体 与H＋反应的离子方程式 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 受热分解 — 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 制法 可溶性亚铁盐与强碱溶液反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(离子方程式) 可溶性铁盐与强碱溶液反应：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(离子方程式) 二者的关系 在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 三、深度剖析： 氢氧化亚铁制取实验的四个关键点 (1)Fe2＋极易被空气中氧气氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。 (2)为了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液所用的蒸馏水和制备Fe(OH)2所用的NaOH溶液都要煮沸，尽可能除去O2。 (3)为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。 (4)为防止Fe2＋被氧化，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的