内容正文:
9.2.2 反应条件的控制
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学习目标
1.了解Fe(OH)2的制备原理及化学性质。
2.通过对氢氧化亚铁制取的实验现象的分析、推理,体会控制实验条件对完成科学实验及探究活动的作用。
思考探究
思考
若滴加方式不同,FeSO4溶液与NaOH溶液反应产物分别为什么?
FeSO4溶液与NaOH溶液
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方案A
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方案B
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一、氢氧化铁与氢氧化亚铁
实验
现象
有灰绿色和红褐色沉淀生成,最终沉淀全部变成红褐色。
先有白色沉淀生成,在空气中迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
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一、氢氧化亚铁的制备
思考
实验B中的相关离子方程式为哪些?
先有白色沉淀生成,在空气中迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
Fe2++2OH===Fe(OH)2↓(白色)
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3(红褐色)
1、生成白色沉淀
2、白色沉淀在空气中迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
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一、氢氧化亚铁的制备
思考
制备Fe(OH)2需注意什么?
隔绝氧气
氧气会在哪些途径对制备Fe(OH)2实验造成影响?
生成的Fe(OH)2接触空气
滴加过程中
配置溶液时的水中
溶液配置后露置于空气中
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(4)在配好的溶液上面加一些油或苯,以隔绝空气。
制备Fe(OH)2的关键是除去试管和溶液中的氧气,创造无氧环境。
措施
(1)用煮沸的蒸馏水配制盐和碱溶液,尽可能除去O2。
(3)为了防止操作时带入空气,将胶头滴管插入溶液深处,滴
加NaOH 溶液。
(5)为防止Fe2+被氧化,可采用保护气以隔绝空气。
(2)使用新配制的FeSO4溶液和NaOH溶液。
一、氢氧化亚铁的制备
氢氧化亚铁制备实验的改进
方案一:有机覆盖层法
(1)配制NaOH和FeSO4溶液的蒸馏水要经过____________,目的是_________________。
加热煮沸
赶走溶解的氧气
(2)在FeSO4溶液表面覆盖一层苯,作用是___________________。
隔绝空气中的氧气
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方案二:还原性气体保护法
在如图所示的装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。
思考解答下列问题:
(1)改进后,用图示装置制备Fe(OH)2时能较长时间
观察到白色沉淀的原因是什么?
一、氢氧化亚铁的制备
铁粉与硫酸反应生成的氢气排除了装置内的空气,同时试管内剩余
的氢气起保护气的作用,防止Fe(OH)2与氧气接触,避免其被氧化,
因此能较长时间观察到白色沉淀。
一、氢氧化亚铁的制备
方案三:还原性气体保护法
在如图所示的装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。
思考解答下列问题:
(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是_______________。
稀H2SO4、铁屑
(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是____________。
(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管Ⅰ和试管Ⅱ中加入试剂,塞紧塞子后的实验步骤是_______________________________________________。
NaOH溶液
打开止水夹a,待Ⅰ中反应生成的氢气排净装置中的空气后,再关闭止水夹a
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是_________________________________________________________________。
试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ,且外界空气不容易进入
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二、氢氧化铁和氢氧化亚铁
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氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2
颜色、状态
溶解性
热稳定性
与酸反应
与氧气反应
制备
红褐色固体
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
Fe(OH)3+3H+ === Fe3++3H2O
Fe(OH)2+2H + === Fe2+ +2H2O
不反应
白色→灰绿色→红褐色
Fe3++3OH- === Fe(OH)3↓
Fe2++2OH- === Fe(OH)2↓
Fe(OH)2 ======= FeO+H2O
隔绝空气
均不溶于水
2 Fe(OH)3 === Fe2O3+3H2O
△
白色固体
二、氢氧化铁和氢氧化亚铁
课堂练习
新课程125页4.下列关于氢氧化亚铁及其制备方法的叙述不正确的是( )A.氢氧化亚铁易被空气氧化B.氢氧化亚铁为灰绿色絮状沉淀C.可利用下图所示的装置制备氢氧化亚铁
D.实验中所用氢氧化钠溶液应预先煮沸并冷却
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课堂练习
新课程125页5.如下图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时颜色的变化。实验时必须使用铁屑和6 mol·L-1的硫酸,其他试剂任选。
(1)装置B中盛一定量的NaOH溶液,装置A中应预先加入的试剂是