能制得白色氢氧化亚铁沉淀么

丁利铸

摘要：一次现象与描述不同的氢氧化亚铁制备实验引发的思考，查阅资料、理论分析，实验验证，找出氢氧化亚铁制备最佳效果的实验条件。

关键词：氢氧化亚铁颜色；Von Weimarn经验公式；硫酸亚铁溶液浓度

文章编号：1008-0546（2017）04-0096-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.04.033

一、问题提出

按《化学1》（人教版）中氢氧化亚铁制备实验操作，却并没有观察到白色沉淀，直接出现灰绿色沉淀，重复几次，还是一样，学生提出实验中能制出白色氢氧化亚铁沉淀么？

1. 教材重现

在试管中加入少量FeSO4溶液，深入液面滴入NaOH溶液，观察并记录实验现象。

2. 问题提出

严格按照实验要求操作，却并没有看到书上描述“生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。”而是看到“灰绿色沉淀，变为墨绿色，最后是红褐色”，加热变色更快。能得到白色沉淀么？灰绿色的沉淀是什么？

二、问题探究

1. 查阅资料

通过查阅资料，对现象产生影响的原因是：

①在严格无氧的条件下，碱与铁（Ⅱ）盐溶液反应生成白色胶状物Fe（OH）2，在有氧的情况下迅速变暗，逐渐生成红棕色的水和氧化铁。

②氢氧化亚铁在溶液中析出时，不同晶型颜色是不一样的，当沉淀是六方晶型时为浅绿色，当沉淀是无定形时为白色。

③灰绿色、灰白色的沉淀是六方晶型和无定形的混合物。

2. 理论分析

无定形沉淀的颗粒直径一般在2×10-6m以下，沉淀颗粒的大小與进行反应时构晶离子的浓度有关，稀溶液得到晶型沉淀，浓溶液得到絮状沉淀；也与沉淀本身的溶解度有关。

Von Weimarn经验公式：分散度（沉淀颗粒大小）=K；CQ 沉淀剂瞬间沉淀的浓度；K是常数，与沉淀的性质、介质、温度等有关；沉淀开始瞬间的相对过饱和度；s是开始沉淀时沉淀物质的溶解度。

溶液的相对饱和程度越大，分散程度越大，形成晶核的数目越多，得到的是无定形沉淀；溶液的相对饱和程度越小，分散程度小，晶核形成速度慢，晶核形成数目少，得到六方晶型。

要想制得与《化学1》（人教版）上吻合的氢氧化亚铁白色絮状沉淀，必须促使其形成无定形沉淀，不生成六方晶型沉淀。也就是增加溶液中沉淀剂瞬时沉淀的浓度，当硫酸亚铁溶液的浓度达到一定浓度，注入氢氧化钠溶液时，能生成氢氧化亚铁的无定形白色絮状沉淀，若硫酸亚铁溶液浓度较小，溶液中沉淀剂瞬时沉淀的浓度小，得到浅绿色的氢氧化亚铁六方晶型沉淀。

3. 实验验证

先加热配制FeSO4溶液和NaOH溶液的蒸馏水，再冷却使用（除氧），盛FeSO4溶液的试管中用苯液封（创造无氧条件）。

再做一组对比实验，先加热配制FeSO4溶液和NaOH溶液的蒸馏水（除氧），再冷却使用，盛放FeSO4溶液的试管不液封（与教材实验条件一致）。

三、结论和建议

上述实验结果说明，在无氧条件下，要得到白色絮状沉淀还与FeSO4溶液浓度有关，浓度越大，越容易得到白色絮状沉淀。

建议教材中实验：最好是配制使用的蒸馏水先加热煮沸，再冷却使用（除氧），配饱和FeSO4溶液（少许过量铁粉），取3～5mL FeSO4饱和溶液于试管，用长滴管吸10%NaOH溶液伸入液面以下快速注入，观察并记录现象。

四、反思

1. 在使用教材过程中，遇到现象描述与实际实验现象不同时，不要轻易放过，就像氢氧化亚铁的颜色与实验制得颜色不同，不能简单归为氢氧化亚铁部分被氧化，通过查阅资料，实验验证，知道了影响实验现象的因素除了无氧条件，还有硫酸亚铁溶液的浓度，以及氢氧化亚铁形成不同晶型颜色不同，找到最佳实验效果条件。

2. 从教师专业成长角度看，细究教材中的演示实验，善于发现新问题，及时记录新见解，新思路，通过查阅资料，实验验证，总结归纳，既能提升专业素养，丰富专业知识，还能提高教学水平。

参考文献

[1] 宋心琦.普通高中课程标准实验教科书·化学1（必修）[M].北京：人民教育出版社，2007，3

[2] 武汉大学.分析化学（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2006，7

[3] 柯强，张世红，段文猛.大学化学实验与学习指导[J].北京：化学工业出版社，2013，9