氢氧化铁胶体的制备和性质实验教学设计

2024-04-10

氢氧化铁胶体的制备和性质实验教学设计（精选7篇）

篇1：氢氧化铁胶体的制备和性质实验教学设计

氢氧化铁胶体的制备和性质实验教学设计

1.掌握实验室制备氢氧化铁胶体的实验操作技能和方法。2.实验探究胶体的重要性质——丁达尔效应，学会用简单的方法鉴别胶体和溶液。3.培养由宏观实验现象推断微观粒子大小的能力。4.认识胶体在生活生产和科学研究中的应用。1.利用已有的经验，并查阅有关资料或向老师咨询，完成以下问题：（1）按分散质或分散剂的聚集状态（气态、液态、固态），它们之间可以组合形成9种分散系，对每种分散系，请各举一个实例。（2）当分散剂是水或其他液体时，按分散质粒子的大小不同，可将分散系分为哪几类？对每一类请各举几个实例。2.胶体是物质的一种存在形式，是一种（填“混合物”或“纯净物”）体系，它研究的（填“是”或“不是”）某种物质特有的性质，而是物质所表现出来的性质。由此可知，物质的性质不仅与有关，还与有关。3.在实验室制备FeOH3胶体的实验操作方法是，有关反应的化学方程式为。4.若将FeOH3胶体和泥水分别进行过滤，你预测在滤纸上都有固体物质留下吗？蒸馏水，FeCl3饱和溶液，CuSO4溶液，泥水，食盐溶液，淀粉胶体小烧杯，量筒，酒精灯，铁架台（配铁圈），石棉网，胶头滴管，激光笔（或手电筒），玻璃棒，漏斗，火柴，滤纸 1.制备FeOH3胶体：在洁净的小烧杯里加入约25 mL蒸馏水，加热至沸腾，然后向沸水中逐滴加入12 mL FeCl3饱和溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热。FeCl3饱和溶液呈色。FeOH3胶体呈色。反应的化学方程式为。2.FeOH3胶体、CuSO4溶液和泥水的外观比较：另取两个小烧杯分别加入约25 mL CuSO4溶液、25 mL泥水，观察比较FeOH3胶体、CuSO4溶液

和泥水。FeOH3胶体、CuSO4溶液都是的液体，泥水是的液体。静置，的分散质会下沉。FeOH3胶体和CuSO4溶液在外观上。三种分散系中最不稳定的是，分散质粒子最大的是。3.丁达尔效应：1把盛有CuSO4溶液和FeOH3胶体的烧杯置于暗处，分别用激光笔（或手电筒）照射烧杯中的液体，在与光束垂直的方向进行观察。2把盛有食盐溶液和淀粉胶体的烧杯置于暗处，分别用激光笔（或手电筒）照射烧杯中的液体，在与光束垂直的方向进行观察。光束照射时：FeOH3胶体中、CuSO4溶液中。光束照射时：淀粉胶体中、食盐溶液中。预测：FeOH3胶体有此现象的原因可能是或等。淀粉胶体和食盐溶液在外观上。综合12可知造成胶体的丁达尔效应的原因（填“是”或“不是”）液体的颜色，而是不同，这一现象说明胶体和溶液中分散质粒子的大小顺序是。4.FeOH3胶体、泥水的过滤：按“实验1-1”中过滤的装置和操作方法，将FeOH3胶体和泥水分别进行过滤，观察现象。过滤后的滤纸上：FeOH3胶体、泥水。FeOH3胶体的分散质粒子（填“能”或“不能”）透过滤纸孔隙，这说明胶体和浊液中分散质粒子的大小顺序是。结论：溶液、胶体和浊液中分散质粒子的大小顺序是，三种分散系的稳定性顺序是，三种分散系的本质区别是。液体的颜色不同不是三种分散系的本质区别。1.请从分散质粒子大小（单位：nm）、主要特征、具体实例等方面列表比较浊液、溶液和胶体。2.有三瓶液体，分别是NaCl溶液、FeOH3胶体、淀粉胶体，请设计实验方案检出哪一瓶是NaCl溶液？由此你能得到什么结论？ 3.半透膜（如鸡蛋壳膜、羊皮纸、玻璃纸等）有

非常细小的孔，只能允许较小的离子、分子透过，胶体的分散质粒子不能透过。请查阅有关资料、设计实验方案提纯精制用FeCl3饱和溶液制备的FeOH3胶体，将你的方案与同学或老师讨论后，再到实验室进行实验。4.查阅有关资料，列举几个具体实例：（1）生产、生活中的常见胶体及其应用。（2）丁达尔效应在生产、生活和科学研究中的重要应用。5.本次实验中，你还发现了什么问题或有什么其他新的认识或感受？豆丁致力于构建全球领先的文档发布与销售平台，面向世界范围提供便捷、安全、专业、有效的文档营销服务。包括中国、日本、韩国、北美、欧洲等在内的豆丁全球分站，将面向全球各地的文档拥有者和代理商提供服务，帮助他们把文档发行到世界的每一个角落。豆丁正在全球各地建立便捷、安全、高效的支付与兑换渠道，为每一位用户提供优质的文档交易和账务服务。

篇2：氢氧化铁胶体的制备和性质实验教学设计

氨气制备和性质的微型组合实验

利用微型气体实验仪设计了氨气的制备和性质的微型组合实验装置,依次探究了氨气的.制备、收集、检验和氨气还原氧化铜、氨气的喷泉实验等,观察到了氨气还原氧化铜的实验现象.具有操作简便,现象明显,安全环保等特点.

作者：赵东洋作者单位：河南三门峡市陕州中学,472100 刊名：化学教育 PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF CHEMICAL EDUCATION 年，卷(期)：2009 30(6) 分类号：O6 关键词：氨气微型实验微型气体实验仪氧化铜喷泉实验

篇3：氢氧化铁胶体的制备和性质实验教学设计

下面, 就来谈谈我对于这几个问题研究的思路和结论。

一、为什么氯化铁溶液较为浑浊

实验室里试剂氯化铁为其六水合物, 是橙黄色晶体, 很易潮解。氯化铁饱和溶液的配制方法有二, 最简单的方法就是向一定量蒸馏水中小心不断地加入氯化铁六水合物搅拌溶解, 直至溶液底部出现少量不能溶解的晶体为止。还有一个方法, 就是根据常温下氯化铁的溶解度, 计算一定量水中最多溶解的氯化铁的质量, 向水中加入称量好的氯化铁六水合物进行溶解。但无论是哪种方法配制出的氯化铁饱和溶液, 或是其不饱和溶液, 都是黄褐色、较为浑浊的液体, 这是溶于水的部分氯化铁发生水解反应生成氢氧化铁聚集成黄褐色颗粒物悬浮在溶液中形成的。这是一种由溶液、悬浊液等组成的复杂分散系。

二、为什么照射氯化铁溶液会出现光亮通路

用激光笔照射这种“溶液”时, 会观察到胶体的特征现象———丁达尔效应。难道说这一浑浊体系是胶体?事实上, 是因为其分散质粒子直径 (1mm~100nm) 小于可见光波长 (400mm~700nm) , 能使光波发生散射而形成光亮通路;而溶液的分散质粒子直径 (<1nm) 远远小于可见光波长, 对光波的散射极其微弱而不能形成光亮通路, 即观察不到丁达尔效应;浊液的分散质粒子直径大于100nm, 因范围很广, 故不能一概而论:如果分散质粒子直径大于可见光波长, 则对光波反射或折射而观察不到显著的丁达尔效应, 而如果分散质粒子直径小于可见光波长, 则也是能够观察到显著丁达尔效应的。所以教材上总结“实验室中可用丁达尔效应区分胶体与溶液”, 而未说“可用丁达尔效应区分胶体与浊液”。而现在照射较为浑浊的氯化铁溶液能够观察到丁达尔效应, 就足够说明溶液中三价铁离子水解生成的氢氧化铁聚集成的悬浮颗粒物直径应小于或接近该光波的波长。

将一星期前配制的和刚配制的两瓶氯化铁溶液均过滤了一次, 滤纸上出现少量黄褐色滤渣, 两瓶氯化铁溶液均变为黄色、澄清的液体, 照射它们仍然产生丁达尔效应。

“过滤一次不能除尽大型氢氧化铁颗粒, 再过滤一次。”几次过滤, 发现氯化铁溶液的丁达尔效应逐渐变得微弱, 但始终可见。三价铁离子水解生成的氢氧化铁中一部分是大型的悬浊液分散质颗粒, 久置可沉降, 过滤能除去, 光照能产生丁达尔效应;而另一部分是较小的胶粒, 静置不会沉降, 能透过滤纸 (也能被滤纸少量吸附) , 也能产生丁达尔效应。

回到我们的问题上来, 那么氯化铁溶液中三价铁离子水解生成的氢氧化铁可能会聚集成分子数目不一的分散质微粒, 其中分子数目小、体积小的就是胶体分散质微粒即胶粒, 而分子数目巨大且体积足够大就能达到浊液分散质颗粒的尺寸。静置这一氯化铁溶液, 体积大质量大的氢氧化铁颗粒将在重力作用下沉降下来, 但总有一些胶粒尺寸的氢氧化铁粒子, 它们因为表面积较大, 吸附了环境中的阳离子即三价铁离子而带相同正电荷, 互相排斥, 在体系中做布朗运动, 这些都阻碍了胶粒的变大和沉降。简单地说, 这类多分子集合体型的胶粒其实就是分子数目很大、直径达到“胶粒尺寸”, 在体系中相互排斥、做布朗运动四处游荡、不易沉降的难溶物。这样看来, 这一氯化铁溶液的成分比原先想象的更复杂, 它实际包含了溶液、胶体和悬浊液三大分散系。

将制得的黄褐色、较为浑浊的氯化铁饱和溶液经一次或几次过滤处理, 得到黄棕色、澄清的饱和溶液, 再小心滴加HCl溶液, 将溶液p H调至2.5~3之间来缓解三价铁离子的水解。这样做其利有二:一是该溶液成分比较单一 (体系中仍含少量氢氧化铁胶粒) ;二是用激光笔照射这一体系, 仅能观察到微弱的丁达尔效应, 说明溶液中能产生丁达尔效应的氢氧化铁悬浊液分散质颗粒已被除去, 仅剩极少量氢氧化铁胶粒。制得的红褐色液体却能明显观察到丁达尔效应, 说明氯化铁在沸水中水解生成大量胶粒, 即氢氧化铁胶粒, 因量大所以体系呈现红褐色。改进后, 思路严谨、原理可靠、现象明显, 经得起质疑和检验。

三、为什么照射泥水也会出现光亮通路

书上对于用激光笔照射泥水只字未提, 而实际情况怎样?当我们用激光笔照射浑浊的泥水, 会观察到泥水中自光线入射处至体系中一定深度有很大一片区域被染成红色, 这是泥水中分散质土壤颗粒直径远远大于可见光波长, 且浓度相当大, 对光波反射和折射形成的, 这种现象算不上是丁达尔效应。

但泥水静置一阵, 泥水略显浑浊, 光照可观察到光亮的通路———丁达尔效应。前面分析过分散质颗粒直径小于或略大于光波波长的浊液是能观察到丁达尔效应的, 说明静置后泥水中大型分散质颗粒已经沉降, 但仍悬浮很多体积较小的分散质颗粒, 而直径正是小于或略大于该光波的波长。

现在, 将泥水过滤以除去泥水中的大小悬浊液分散质颗粒。这时泥水澄清, 用激光笔照射仍可观察到丁达尔效应, 说明其为胶体体系。泥水怎么又成了胶体体系呢?原来, 泥水中土壤颗粒有大有小, 大的颗粒即悬浊液分散质颗粒, 质量较大, 静置沉降;足够小的是胶粒, 带相同电荷 (负电荷) 、相互排斥游荡在体系中。

极其浑浊的悬浊液是观察不到丁达尔效应的, 除非浓度适当。将适量细致的铁粉倒入水中搅浑, 用激光笔照射, 可观察到类似于丁达尔效应的现象, 随后铁粉沉降, 丁达尔效应也随之消失。故丁达尔效应不是胶体特有, 某些浊液也存在丁达尔效应, 只是没有胶体显著罢了。

总之, 我们说泥水主要是一种悬浊液, 但在分析其具体性质时, 则需视情况而定。例如在分析河流入海处三角洲形成问题时, 则需用到胶体的性质———遇电解质聚沉来解释。

篇4：对氢氧化铁胶体制备要求的检验

关键词：氢氧化铁胶体丁达尔效应电解质

化学是一门以实验为基础的科学，所以在任何时候都应该根据实验现象进行理论分析。在进行氢氧化铁胶体制备实验的时候，教材介绍了用饱和氯化铁溶液滴入沸腾蒸馏水的方法，并且在教学和考试中老师们无数次强调了教材中的要点。但在实际教学中，为了节省时间，往往只是用饮水机中的热水进行实验。胶体的本质是一种分散质大小在1～100nm间的分散系，并且能够产生丁达尔效应。本文将从这些要点出发，进行研究和思考。

一、实验探究

1.温度对胶体形成的影响

分别向不同温度的30ml蒸馏水中滴入6滴饱和氯化铁溶液，并静置一天，结果如图1所示。

可以很明显地看到试管中的颜色在60℃以下时不再发生明显变化，而在90℃（北京地区水的沸点达不到100℃）到75℃之间，颜色也没有明显差异。经过激光笔（5mW 红光）检验丁达尔效应，发现水温在80℃以上时形成的光路十分清晰，温度越低丁达尔效应越不明显。

2.氯化铁溶液浓度对胶体形成的影响

分别向30ml沸腾的蒸馏水中逐滴加入6滴不同浓度（5%～45%，每组浓度相差5%）的氯化铁溶液，并静置一天。结果如图2所示。

所有浓度制得的分散系均产生了明显的丁达尔效应。氯化铁溶液浓度在15%以上时溶液颜色无明显变化。

3.电解质对胶体保存的影响

按照教材中所述方法制备氢氧化铁胶体若干，并分别向其中（30ml）加入不同电解质进行实验。实验结果如表1、表2、表3所示。

由表1、表2可知，硫酸盐对氢氧化铁胶体聚沉效果比氯化物和硝酸盐好，氯化物和硝酸盐浓度足够时也可以引发氢氧化铁胶体聚沉。这是因为氢氧化铁胶体中胶粒带正电荷，所以硫酸根离子（带两个负电荷）要比氯离子和硝酸根离子（带一个负电荷）对氢氧化铁胶粒的中和能力强。

4.新方法制备氢氧化铁胶体

综合以上探究结果，我们发现，即使在某些条件不符合教材中要求的情况下，依然可以制备氢氧化铁胶体。所以笔者进行了尝试，使用稀氢氧化钠溶液与稀氯化铁溶液混合的方法。

实验中，先向每支试管中加入30ml的蒸馏水，再加入数滴10%氢氧化钠溶液，振荡后加入10%氯化铁溶液，分别在加入后和静置一天后观察现象。实验现象如表3所示。

以上现象表明1～2滴10%氢氧化钠溶液与4～6滴10%氯化铁溶液混合，可以制得比较稳定的氢氧化铁胶体。但用该方法制得的氢氧化铁胶体颜色较教材中所述方法浅。综合来说，这种方式不需要较长的时间对液体进行加热，在时间不长的课堂上可以进行多组实验。

二、实验分析及结论

实验表明，氢氧化铁胶体制备要求有一定的伸缩空间，不是一定要按照教材的方法走。尽管这样，教材中的方法仍然是最能揭示胶体性质的方法。并且教材只是介绍了相关的性质及应用，并没有否定其他方法。只是有关这一部分的试题以偏概全，而忽视了胶体的本质。

对于丁达尔效应这一光学现象，应该是多种因素共同作用的结果。尽管实验中产生了丁达尔效应，但可能溶液中还存在大量未反应铁离子，实验中不同浓度的氯化铁溶液制得的氢氧化铁胶体颜色改变不大和实验中分散系颜色较浅都与此有关。

总之，本次实验探究有关氢氧化铁胶体制备实验的相关方面，但还有许多条件需要继续进行探究，比如激光笔的功率、盛放氢氧化铁胶体器皿形状等等。

参考文献：

[1]宋心琦.普通高中课程标准教科书：化学（必修一）[M].北京：人民教育出版社，2007.

篇5：“胶体的性质”教学设计

[教学背景]

从教材内容安排上,“胶体”紧随“晶体结构”之后。从知识体系上,胶体与之前学过的溶液、浊液一起都属于“分散系”,而晶体结构与之前学过的分子结构、原子结构一起都属于“物质结构”体系,这看似分立的两块知识之间却有着深层的关系,因为一个研究的是物质的构成形式,一个研究的是物质的分散形式,都与“粒子”有关。因此,进行胶体一节的教学时,晶体结构自然成为胶体研究的基础之一。

2008化工班属非师范专业的学生,化学基础知识较薄弱,溶液、浊液是学生已有的认识,当然也是进行胶体教学的基础。为了有利学生作对比探究,引导学生对溶液和浊液进行了对比式的复习准备,通过这种准备:适量引出分散系的概念。

在整个探究过程中,为学生活动提供了一个宽松的对话交流环境,学生在交流、讨论过程中兴趣和能力都能得到发展。

[教学目标]

1.知识:(1)认识胶体的本质;

(2)建立分散系概念并初步建立分散系的知识结构。

技能:培养学生的实验设计能力和分析能力。

2.过程与方法:

(1)形成用“对比”和“实证”的方式探究问题的方法;

(2)学会从化学发展史中获得启发和灵感。

3.情感态度与价值观:

(1)让学生形成善于质疑和发现的品质;

(2)培养学生的创新精神。

[教学重难点]

[重点]胶体的本质

[难点]胶体中胶粒直径与溶液中分散介质粒子直径的比较。

[教学方法]对比法、实证法

[课时安排]1课时

1教学过程设计

篇6：氢氧化铁胶体的制备和性质实验教学设计

铁的重要化合物是高中无机化合物的基础知识和重点内容, 是高中生学习过程中的难点之一。根据教材演示实验的方法, 老师演示制取Fe (OH) 2的实验时, 通常学生看不到白色沉淀, 而只能观察到灰绿色的絮状物质—Fe (OH) 3, 这会让学生误以为Fe (OH) 2的颜色就是灰绿色, 事实上, Fe (OH) 2是白色絮状沉淀, 由于Fe (OH) 2极易被氧化成Fe (OH) 3, 所以导致演示实验的失败[2]。要成功制取到白色沉淀—Fe (OH) 2, 一方面是在配制实验所需试剂Na OH溶液和亚铁盐溶液时, 需要除去溶解氧, 且亚铁盐溶液中不能混有Fe3+;另一方面是需要除去实验装置中的氧, 否则不能达到实验要求。因此, 能否除去所需试剂中的氧和如何使制取Fe (OH) 2的整个过程在无氧环境下进行是实验成败的关键。

1 实验原理

实验中巧妙运用了硫酸亚铁溶液中含有的大量硫酸与事先加入锥形瓶中的Na2CO3固体反应, 产生气泡以达到除去实验装置中空气的目的。待反应完全后加入Na OH溶液与Fe SO4溶液反应生成白色沉淀—Fe (OH) 2。

2 实验仪器与药品

实验仪器:烧杯 (50m L) 、试管夹、注射器 (10m L) 、锥形瓶 (带支管口50m L) 等。

实验药品:氢氧化钠固体 (AR) 、还原铁粉 (AR) 、硫酸亚铁固体 (AR) 、浓硫酸 (AR) 、碳酸钠固体 (AR) 、液体石蜡 (AR) 、去离子水等。

实验装置: (如图一)

3 实验准备

新制Na OH溶液:首先新制2mol/L和6mol/LNa OH溶液各100ml。分别取2mol/L, 6mol/L的Na OH溶液各20m L置于两个烧杯中加热煮沸2-3min, 冷却至没有沸腾的气泡时, 缓慢向溶液中加入一层液体石蜡保存备用。

新制Fe SO4溶液:称取硫酸亚铁固体约3g配成100m L溶液。取Fe SO4溶液50m L于烧杯中, 后加入适量还原铁粉, 防止Fe2+被氧化为Fe3+, 并用浓硫酸调节溶液的p H至1-1.5, 此时溶液中会产生气泡, 产生气泡2-3min后, 再向液面加入一层液体石蜡保存备用。

4 实验步骤

⑴按图一安装好装置。

⑵在烧杯里加入30m L去离子水。

⑶在锥形瓶中加入0.3-0.5g碳酸钠固体, 用2支注射器分别吸取配好的2mol/LNa OH溶液6m L和Fe SO4溶液10m L。

⑷将注射器中Fe SO4溶液缓慢挤入锥形瓶中, 直至Na2CO3固体反应完并无气泡产生为止。

⑸将注射器中Na OH溶液缓慢挤入锥形瓶中, 直至产生大量白色沉淀Fe (OH) 2为止。

⑹用6mol/LNa OH溶液与Fe SO4溶液重复上述实验。

5 结论

⑴本改进实验操作相对简便, 实验中所用仪器比较简易, 药品相对节约。

⑵为了配制不含Fe3+的Fe SO4溶液, 我们直接利用Fe SO4晶体配置Fe SO4溶液, 并加入Fe粉, Fe粉可抑制Fe2+被氧化, 保证硫酸亚铁溶液中无Fe3+, 加入的少量浓硫酸与铁粉反应生成氢气以排除硫酸亚铁溶液中的空气, 用液体石蜡覆盖液面是为了使硫酸亚铁溶液隔绝空气。

⑶为了使整个演示实验过程不受到O2的干扰, 我们巧妙利用Fe SO4溶液中含有的大量硫酸, 让硫酸与锥形瓶中碳酸钠粉末反应, 反应可以产生CO2气体, 从而除去锥形瓶中的空气, 使得氢氧化亚铁生成的整个过程中没有空气的干扰, 此方法制取的氢氧化亚铁也能放置较长时间, 实验现象十分明显, 更利于学生进行观察。

摘要：在中学化学实验教学中, Fe (OH) 2的制备参照了人教版高中化学1 (必修) 第三章第二节《几种重要的金属化合物》教学内容中制备Fe (OH) 3的方法。该方法制备出的Fe (OH) 2极易被空气氧化, 学生难以观察到白色絮状沉淀—Fe (OH) 2。本文通过对氢氧化亚铁制备的原演示实验进行了一定的改进, 可以让学生观察到比较明显的实验现象。

关键词：氢氧化亚铁,创新,优化,演示实验

参考文献

[1]黄宇.中学化学需要创新优化—以“金属和金属材料实验”改进设计为例[J].广西教育, 2011, 10 (07) :57-58.

[2]文庆城.氢氧化亚铁的制备和红砖中Fe2O3成分的检验[J].化学实验教学研究, 2011, (07) :91-96.

[3]朱先翠.氢氧化亚铁制备的实验改进[J].科技信息, 2011, (02) :114-114.

篇7：氢氧化亚铁制备实验的设计

关键词：氢氧化亚铁；制备实验；化学实验教学

文章编号：1005–6629（2014）9–0052–02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

1 问题的提出

氢氧化亚铁极易被氧气氧化，用一般的方法制备很难观察到白色的氢氧化亚铁沉淀，所以改进氢氧化亚铁的制备一直是中学化学实验研究的热点[1～4]，但参考文献上报道的改进方法还有一些不尽如人意的地方。如吴名胜老师的制备方法[5]耗时较长，制备低氧水需30分钟、配置硫酸亚铁和氢氧化钠溶液并除去其中的溶解氧需要约20分钟；所用油脂对实验后仪器的清洗带来不便，油脂一般不回收而直接倒入下水道，与环境不友好；还要用到多数中学化学实验室没有的离心机。梁峻峰老师的方法[6]仅制备低氧水及低氧水中溶解氯化钠和氢氧化钠需要约35分钟，也用到油脂等有机物。周红杰等[7]的方案一，观察到白色沉淀一般需要20分钟左右，且不能确保实验每次都能成功，不适合作为课堂实验；方案二和三用煤油存在清洗不便和造成环境污染等不足，也不能确保每次实验都能观察到氢氧化亚铁的白色沉淀（可能在加煤油和投入钠时会有少量空气进入）。唐悦[8]的电解法在烧杯中进行实验，需要的油脂量更大；所需仪器多、反应原理复杂，不适合新授课教学。因此对该实验作进一步的改进是很有必要的。笔者经认真思考、讨论与反复实践，设计了以下的制备方法，取得了非常好的实验效果。

2 设计方案

将铁粉和稀硫酸在配有特制双孔塞的试管中反应，产生的氢气排尽生成的硫酸亚铁溶液及试管中空气；用注射器抽取硫酸亚铁溶液后，再抽取新配制的浓氢氧化钠溶液，反应在注射器中进行；注射器针头插入橡胶塞中，确保注射器中的物质与空气隔绝。

2.1 实验仪器和药品

一次性注射器（10mL）1支、玻璃注射器（10mL）1支、注射器针头一个、100mL锥形瓶2个、小试管2个、静脉输液器导管1支、橡胶塞2个、1把剪刀

1 mol/L的稀硫酸溶液、少量铁粉、20%氢氧化钠浓溶液

2.2 制备硫酸亚铁溶液和氢氧化钠溶液

制备硫酸亚铁溶液的装置是本实验的创新点和关键，如图1和图2所示。

制备硫酸亚铁溶液的装置由试管和带导管的双孔塞组成（如图1所示），双孔塞中的长导管是从输液器导管上剪下来（保留注射器能注入液体的部件，图中的A部分）的塑料管，这一部件能方便地用注射器抽取和注射液体。用注射器注射液体时，可将导管中的空气全部排出，用注射器抽取液体时，可做到注射器中无气体；短导管可以用玻璃管也可用从输液器导管上剪下的塑料管，短导管用于保持试管内压强与外界一致。

操作步骤：准备好如图2所示的带导管的双孔塞；在小试管中放入小半药匙的铁粉，塞紧塞子，用一次性注射器从A处加入约占试管3/4左右（该用量可完成3个班级的演示实验）的稀硫酸（用注射器加硫酸，导管里的空气可被硫酸排出），将试管放入盛有热水的锥形瓶中（注射器始终与A处相连，使导管内液体不与空气接触，热水浴是为了加快铁与稀硫酸反应的速度，若环境温度较高，也可不用热水浴）；制备硫酸亚铁溶液的操作如图3所示，配制过程约需10～12分钟。

将氢氧化钠固体溶于热蒸馏水中，配制成20%的浓溶液，氢氧化钠固体溶解在热蒸馏水中时，放出大量的热且溶液中离子浓度增大，使水中氧气的含量降低[9]，此过程约需3分钟。将配好的溶液放在热水浴中，减少氧气溶解，同时热的溶液中易得到白色的氢氧化亚铁絮状沉淀。

2.3 制备氢氧化亚铁

当试管中氢气的生成量减少后，用一个玻璃注射器替换原先的塑料注射器（玻璃注射器透明，比塑料注射器更便于观察颜色），从A处先抽约1 mL硫酸亚铁溶液，快速润洗注射器，再用该注射器从A处抽约3 mL左右的硫酸亚铁溶液，安上针头，推注射器活塞使溶液充满针头，再用该注射器抽约3 mL左右的氢氧化钠溶液，立即看到白色絮状沉淀生成。迅速将针头插入橡胶塞中封住，十分钟后，依然还保持其白色。

2.4 氢氧化亚铁转变为氢氧化铁

将针筒里的氢氧化亚铁溶液滴到滤纸上。约一分钟后，氢氧化亚铁沉淀变为较明显的红褐色的氢氧化铁沉淀。

在另一个班级做实验时，只需换一只干净的玻璃注射器，从2.3开始操作即可。

3 本实验的优点

（1）实验装置简易、操作简单、耗时短，适合课堂实验。第一个班级上课前配制硫酸亚铁和氢氧化钠溶液的时间不超过15分钟。上课实验时，看到白色氢氧化亚铁沉淀只需2～3分钟；

（2）实验现象非常明显，能较长时间保持氢氧化亚铁的白色，可全班学生传阅注射器观察氢氧化亚铁；

（3）能够让学生感受到Fe（OH）2易于被氧化为红褐色的Fe（OH）3；

（4）一次配制的溶液可以在较多班级做平行实验，非常方便。

（5）本实验所用器材廉价、易得，并可反复使用；

（6）实验后仪器清洗简单，只需用注射器抽取稀盐酸即可除去其中的沉淀，洗涤液主要是氯化铁溶液，可回收、不浪费，对环境友好。

参考文献：

[1][5]吴名胜.探究制备氢氧化亚铁的实验方法[J].化学教育，2010，（9）：79～80.