高二化學(xué)知識(shí)點(diǎn)：氫氧化亞鐵的制備

2016-11-06 16:50:56 來(lái)源：逍遙右腦

　　氫氧化亞鐵的制備：

　　在如圖所示的裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等制備。

　　(1)在試管I里加入稀H2SO4和鐵屑;

　　(2)II中的試劑加入前應(yīng)煮沸;

　　(3)為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管I和II中加入試劑，打開(kāi)止水夾，塞緊塞子后稍等片刻后關(guān)閉止水夾;

　　(4)試管Ⅰ中反應(yīng)生成的H2充滿了試管Ⅰ和試管Ⅱ，且外界空氣不易進(jìn)入，這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長(zhǎng)時(shí)間保持白。

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　　氫氧化亞鐵：

　　化學(xué)式為Fe(OH)2，白色固體，難溶于水，堿性較弱，可與常見(jiàn)酸反應(yīng);在空氣中易被氧化，白色→灰綠色→紅褐色。反應(yīng)方程式如下：

(1)

(2)

(3)

　　氫氧化亞鐵的性質(zhì)：

　　氫氧化亞鐵極易被氧化，水中的溶解氧就可以把它氧化。

　　4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

　　4Fe(OH)2+O2=△=2Fe2O3+4H2O

　　鐵的氫氧化物：

	Fe(OH)₂	Fe(OH)₃
色態(tài)	白色固體	紅褐色固體
與鹽酸反應(yīng)	Fe(OH)₂+2H⁺==Fe²⁺+2H₂O	Fe(OH)₃+3H⁺==Fe³⁺+3H₂O
熱穩(wěn)定性	在空氣中加熱迅速生成Fe₃O₄	2Fe(OH)₃=(加熱)=Fe₂O₃+3H₂O
二者的關(guān)系	在空氣中Fe(OH)₂能夠非常迅速地被氧化成Fe(OH)₃，現(xiàn)象是：白色迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。反應(yīng)方程式為：4Fe(OH)₂＋O₂＋2H₂O===4Fe(OH)₃

　　氫氧化亞鐵的制備：

　　因Fe(OH)2在空氣中易被氧化，4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3，故Fe(OH)2在水中不能穩(wěn)定存在，在實(shí)驗(yàn)室制取Fe(OH)2時(shí)，一定要用新制的亞鐵鹽和先加熱驅(qū)趕掉O2的NaOH溶液，且滴管末端要插入試管內(nèi)的液面以下，再滴加NaOH溶液，也可以在反應(yīng)液面上滴加植物油或苯等物質(zhì)進(jìn)行液封，以減少Fe(OH)2與O2的接觸。關(guān)于Fe(OH)2制備的方法很多，核心問(wèn)題有兩點(diǎn)，一是溶液中溶解的氧必須除去，二是反應(yīng)過(guò)程必須與O2隔絕。

　　1、操作方法：在試管里注入少量新制備的硫酸亞鐵溶液，再向其中滴入幾滴煤油，用膠頭滴管吸取氫氧化鈉溶液，將滴管尖端插入試管里溶液液面下，逐滴滴入氫氧化鈉溶液，觀察現(xiàn)象。另外，為使氫氧化亞鐵的制備成功，先將硫酸亞鐵溶液加熱，除去溶解的氧氣。

　　實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：滴入溶液到硫酸亞鐵溶液中有白色絮狀沉淀生成。白色沉淀放置一段時(shí)間，振蕩后迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。

　　注：白色沉淀：Fe(OH)2;灰綠色沉淀：Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物;紅褐色沉淀：Fe(OH)3

　　方法的改進(jìn)：可在液面上滴加苯或者油進(jìn)行液封，可有效防止氧的溶解。

　　【典例】　Ⅰ.用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。

　　(1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)還需要加入________。

　　(2)除去蒸餾水中溶解的O2常采用________的方法。

　　(3)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用長(zhǎng)滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液，這樣操作的理由是__________________________________________________________ ________________________________________________________

　　Ⅱ.在如圖所示的裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。

　　(1)在試管Ⅰ中加入的試劑是________。

　　(2)在試管Ⅱ中加入的試劑是________。

　　(3)為了制得Fe(OH)2白色沉淀，在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑，打開(kāi)止水夾，塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是_____________________________。

　　(4)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長(zhǎng)時(shí)間保持白色，理由是_________________________________________________________________。

　　【答案】：Ⅰ.(1)稀H2SO4、鐵屑　(2)煮沸　(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2而被氧化 Ⅱ.(1)稀H2SO4和鐵屑　(2)NaOH溶液　(3)檢驗(yàn)試管Ⅱ出口處排出的H2的純度，當(dāng)排出的H2已經(jīng)純凈時(shí)再夾緊止水夾　(4)試管Ⅰ中反應(yīng)生成的H2充滿了試管Ⅰ和試管Ⅱ，故外界O2不易進(jìn)入

　　2、電化學(xué)制備

【典例】　由于Fe(OH)2極易被氧化，所以實(shí)驗(yàn)室難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應(yīng)制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀。若用下圖所法實(shí)驗(yàn)裝置可制得純凈的Fe(OH)2沉淀。兩極材料分別為石墨和鐵。