探究氢氧化亚铁的“变色”

摘 要：氢氧化亚铁是铁的一种重要化合物，其制备实验也是探究Fe（Ⅱ）转化为Fe（Ⅲ）的一种途径，文章通过手持技术探究氢氧化亚铁的“變色”。

关键词：手持技术;氢氧化亚铁的制备;变色

氢氧化亚铁的制备实验是人教版必修化学1的第三章第二节“几种重要的金属化合物”实验3-9。氢氧化亚铁是铁的一种重要化合物，其制备实验也是探究Fe（Ⅱ）转化为Fe（Ⅲ）的一种途径，由于Fe（OH）2极易被氧化，实验过程中难于观察到白色沉淀的生成，对该实验的改进一直是研究的热点。

制备Fe（OH）2中最初生成的白色沉淀会迅速变成灰绿色，较为流行的说法有两种：①认为灰绿色物质不是Fe（OH）2被空气氧化所致，而是水化生成的Fe（OH）2·nH2O;②灰绿色物质是由Fe（OH）2和Fe（OH）3以一定比例混合具有特定组成（Fe（OH）2·2Fe（OH）3）的一种特殊物质。但通过深入研究可以发现这些观点具有一些缺陷，主要表现在：①没有考虑溶液中其他离子和pH条件的影响;②对其组成的确定缺乏理论和必要的实验支持。采用NaOH溶液与FeSO4溶液反应，往往得不到纯的Fe（OH）2，若要使生成的白色Fe（OH）2沉淀从溶液中析出，则只有在完全清除掉溶液中的氧时，才能得到白色Fe（OH）2。因为Fe（OH）2易被空气中的氧所氧化，变成灰绿色，最后变成红棕色Fe（OH）3，所以该反应成功的关键在于溶液和反应体系的氧气被完全排除。

在很多制备Fe（OH）2的改进与探究实验中，常用以下手段排除氧气：一是用油封隔绝反应体系与空气接触，再用固体NaOH代替NaOH溶液，双管齐下，尽可能消除氧气的影响。因白色沉淀存在时间较短，故观察不到白色沉淀。二是用H2驱赶溶液里的氧气，以形成还原性环境，防止Fe2+被氧化。文献查新在《中学化学教学参考》2017年第6期发表题《基于数字实验的氢氧化亚铁制备研究》的文章，在氢氧化亚铁制备过程中，笔者认为首先生成了氢氧化亚铁凝胶，该凝胶吸附亚铁离子，亚铁离子的聚集导致了“灰绿色”的出现。该实验为了排除溶液中溶解氧的影响，在氢氧化钠溶液和硫酸亚铁溶液中均加人Vc注射液以消耗掉溶液中溶解的氧气（除消耗溶解的氧气外Vc并不参与其他反应），用溶解氧传感器检测确定无氧后，将硫酸亚铁溶液滴加到氢氧化钠溶液中，观察是否有灰绿色出现。基于此，我们重复该实验，得到如下实验效果。

通过本次实验，发现通过测定里面溶解氧的含量，建立定量分析其氧化亚铁的氧化是不可行的，因为这个过程是漫长的，从开始试验到开始溶解氧浓度发生微弱变化的过程需要30min。经过装置的改进，改进如下图所示：

该反应，现制备Fe（Ⅱ）离子，通过产生的氢气排除装置内的氧气，通过实验仍可以看到氢氧化亚铁由白色变为浅绿色，则可证明是溶解氧氧化Fe（Ⅱ）离子。此过程，耗时较长，实验图像不够明显。制备的氢氧化亚铁其呈现的浅绿色，因学校没有离心机，无法分离出氢氧化亚铁胶体中吸附的Fe（Ⅱ）离子，因此不能证明该问题。

作者简介：

成绍航，贵州省遵义市，贵州省遵义市第四中学。