刘厚安李德前（徐州市大庙中学　江苏徐州　000；徐州市西苑中学　江苏徐州　000）



制备氢氧化亚铁实验的创新设计*

刘厚安1李德前2
（1徐州市大庙中学江苏徐州221000；2徐州市西苑中学江苏徐州221000）

摘要：利用注射器、软胶管、大试管等组成制备氢氧化亚铁的新装置，实验设计巧妙，实验现象明显。

关键词：氢氧化亚铁；制备实验；创新设计

按照现行化学课本中介绍的方法制备的氢氧化亚铁极易被氧化，很难得到白色絮状沉淀，其原因主要是氢氧化钠溶液和硫酸亚铁溶液中均含有少量的溶解氧、实验体系不够封闭、不少实验操作暴露在空气中等。笔者在教学中，对该实验进行了成功的改进。

*江苏省中小学教学研究第十期重点课题“研制教具创新机制，全面落实初中化学实验”（2013JK10-Z016）。

一、实验装置

改进后的实验装置见下图（夹持装置略）。

主要实验用品是：50 mL注射器1个，20 mL注射器1个，18×18 mm的大试管1支（配套的双孔橡皮塞1个），1根长短合适的透明软胶管（长约10 cm），2根细玻璃管（分别作为进气管、排气管），1个弹簧夹；细铁丝（用砂纸将其表面打磨得洁净、粗糙，并揉成带有弹性的铁丝团），20%的稀硫酸（煮沸后刚冷却到40℃左右），2 mol/L的氢氧化钠溶液（煮沸后刚冷却至室温）[1]。

二、实验操作

（1）取1支18×18 mm的大试管，向其中注满煮沸后刚冷却的2 mol/L氢氧化钠溶液，然后用带有2根导气管的双孔橡皮塞封闭试管口（务必使进气管里充满溶液）。

（2）取1个50 mL的注射器，去掉针头，取下注射器推杆，在针筒里塞入一团洁净的细铁丝，再将推杆放回针筒内；在注射器吸液口连接一根长短合适的透明软胶管，然后抽取煮沸后刚冷却到40℃左右的20%的稀硫酸30-40 mL。

（3）竖起注射器（吸液口向上），稀硫酸与细铁丝接触立即产生氢气；此时小心上推注射器活塞，以赶尽针筒内和软胶管里残留的空气。然后像图中那样，连接整个实验装置。

（4）注射器针筒内产生的氢气，通过软胶管和进气管进入氢氧化钠溶液中，大部分氢气快速上升后聚集在试管内的液面上（偶有少量氢气直接从排气管逸出），同时氢氧化钠溶液从排气管溢出（可用小烧杯接收）。等到试管内的液面与排气管的管口水平时，反应产生的氢气都会直接进入排气管而逸出。

（5）当氢气直接从排气管逸出1-2 min后，即可轻推注射器活塞，将注射器内刚制得的硫酸亚铁溶液推入氢氧化钠溶液中（推入5-7 mL即可），同时等量的氢氧化钠溶液从排气管溢出，然后立即用弹簧夹封闭排气管。

（6）此时可以看到，试管内进气管的管口附近快速产生大量絮状的白色沉淀。同时，针筒内仍在缓慢产生氢气，由于排气管被封闭，因而注射器的活塞会随着氢气体积增加而缓慢下移。

（7）在全班同学都清晰的观察到白色沉淀后，即可取下现在的50 mL注射器，迅速将盛有空气的20 mL注射器与软胶管连接起来；然后松开弹簧夹，缓缓推动注射器活塞，将空气鼓入大试管里，白色絮状沉淀立刻变成灰绿色，并最终逐渐变成红褐色。说明氢氧化亚铁极不稳定，已被空气中的氧气氧化成氢氧化铁。

当然，此处也可以直接拔掉橡皮塞，再轻轻振荡试管内的液体，白色沉淀也会很快变色。

（8）实验结束，清洗、整理实验用

品。

三、注意事项

（1）连接实验装置时注意：进气管要插到接近试管底的位置，这样氢气就能充分接触氢氧化钠溶液，最大限度地降低溶液中溶解氧的不良影响；排气管要露出橡皮塞下方约5 cm，这样最早进入试管里的氢气就能聚集在液面上，这部分氢气有利于氢氧化亚铁沉淀在还原气氛里产生。

（2）不要使用还原铁粉制取硫酸亚铁溶液。虽然还原铁粉与稀硫酸反应速率较快，但是铁粉会伴随着氢气、硫酸亚铁溶液进入氢氧化钠溶液中，既干扰实验现象的观察，也影响氢氧化亚铁沉淀的颜色。

（3）稀硫酸使用热的、浓度稍大一些的，有利于提高铁丝在酸溶液中溶解的速率；氢氧化钠溶液也使用浓度大一些的，因为在碱性强的溶液中易生成氢氧化亚铁沉淀[2]。

四、改进实验优点

（1）实验设计巧妙，能最大程度地降低反应物中溶解氧对实验的干扰。

（2）实验设计科学，实验现象明显，制得的氢氧化亚铁沉淀颜色纯正，保存时间长。

参考文献

[1]熊言林.氢氧化亚铁样品的制取[J].化学教学，1993，（5）：20

[2]吴名胜.探究制备氢氧化亚铁的实验方法[J].化学教育，2010，（9）：79-81

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.01.036

文章编号：1008-0546（2016）01-0095-01

中图分类号：G632.41

文献标识码：B