氢氧化亚铁的制备
氢氧化亚铁制备
氢氧化亚铁制备
氢氧化亚铁是一种重要的化学物质,在工业上有着广泛的应用。
它是由氢氧化钠反应亚铁氢气而制得,即氢氧化亚铁反应。
氢氧化亚铁反应可以概括如下:Fe +2NaOH +3H2→ Fe(OH)3 +2NaH。
该反应可以由若干种结构组成,其中最主要的组成部分包括硫酸钠、氢氧化钠和氢氧化亚铁。
当氢氧化钠和氢氧化亚铁组合时,将形成激烈变化,从而产生氢氧化亚铁。
在制备氢氧化亚铁的过程中,主要的技术要素有:分离、脱水、熔融、电解、细致之类。
首先,将灰铁进行分离,将其中的纯铁和其他杂质分离出来,然后将纯铁块放入脱水机进行脱水,去除水分;之后,将脱水好的铁块放入熔融炉中熔融,当其完全熔融之后,可以获得熔融铁條;接着将熔融铁放入电解槽中进行电解,电解过程中将电解出氢氧化亚铁。
最后,再将所得氢氧化亚铁经过细致,将其转换为粉状,以便更好地利用。
以上就是氢氧化亚铁制备的步骤,为了获得更高质量的氢氧化亚铁,实验过程中要控制住各个参数,尤其是温度的控制,因为温度的变化将会直接影响氢氧化亚铁的最终结果。
制备氢氧化亚铁的方法
制备氢氧化亚铁的方法氢氧化亚铁是一种重要的化工原料,广泛应用于陶瓷、橡胶、制药等行业。
本文将详细介绍制备氢氧化亚铁的几种常见方法,供读者参考。
一、化学沉淀法化学沉淀法是制备氢氧化亚铁最常用的方法之一。
该方法的原理是利用亚铁盐与氢氧化物反应生成氢氧化亚铁沉淀。
具体步骤如下:1.准备亚铁盐溶液:将适量的亚铁盐(如硫酸亚铁、氯化亚铁等)溶解在水中,搅拌均匀。
2.沉淀反应:向亚铁盐溶液中加入适量的氢氧化钠或氢氧化钾溶液,同时保持反应温度在30-40℃之间。
此时,亚铁离子与氢氧化物离子反应生成氢氧化亚铁沉淀。
3.过滤、洗涤:将生成的氢氧化亚铁沉淀通过过滤、洗涤,去除杂质,得到纯净的氢氧化亚铁。
4.干燥:将洗涤后的氢氧化亚铁沉淀在低温下干燥,得到氢氧化亚铁粉末。
二、电解法电解法也是一种常见的制备氢氧化亚铁的方法。
该方法通过电解亚铁盐溶液,使亚铁离子在阴极上还原生成氢氧化亚铁。
具体步骤如下:1.配制亚铁盐溶液:选择适当的亚铁盐(如硫酸亚铁、氯化亚铁等),将其溶解在水中,形成一定浓度的溶液。
2.电解:将亚铁盐溶液放入电解槽中,在阴极和阳极之间施加直流电压。
亚铁离子在阴极上还原生成氢氧化亚铁,同时阳极产生氧气。
3.收集产物:将电解过程中生成的氢氧化亚铁沉淀通过过滤、洗涤、干燥等步骤,得到纯净的氢氧化亚铁。
三、生物法生物法是利用微生物将亚铁离子氧化为氢氧化亚铁的方法。
该方法的优点是环保、能耗低,但反应速率较慢。
具体步骤如下:1.选择适宜的微生物:筛选具有氧化亚铁离子能力的微生物,如铁细菌、硫细菌等。
2.培养微生物:将选定的微生物在富含亚铁离子的培养基中进行培养,使其大量繁殖。
3.氧化反应:将培养好的微生物加入亚铁盐溶液中,微生物将亚铁离子氧化为氢氧化亚铁。
4.收集产物:通过过滤、洗涤、干燥等步骤,得到纯净的氢氧化亚铁。
总结:制备氢氧化亚铁的方法有化学沉淀法、电解法和生物法等。
各种方法各有优缺点,可根据实际需求选择合适的方法进行制备。
制备氢氧化亚铁的方法
制备氢氧化亚铁的方法
氢氧化亚铁(Fe(OH)2)的制备方法有多种,以下为一种常用方法:
材料:
1. 铁粉(Fe)
2. 醋酸钠(NaCH3COO)
3. 氢氧化钠(NaOH)
4. 水(H2O)
步骤:
1. 将一部分铁粉(Fe)加入适量的水(H2O)中,搅拌使其完全湿润。
2. 将醋酸钠(NaCH3COO)逐渐加入铁粉溶液中,并继续搅拌,直到产生稀释盐酸(HCl)气体停止为止。
3. 逐渐加入氢氧化钠(NaOH),并继续搅拌,直到溶液变为混浊的灰色沉淀。
4. 将混浊的沉淀用过滤纸或滤芯分离出来,用水洗净以去除未反应的化学品。
5. 将得到的湿沉淀置于开放空气中晾干,或者在低温烘箱中加热干燥。
注意事项:
- 在操作过程中,需要注意使用适当的眼部和呼吸保护设备,以避免化学品对人体的伤害。
- 该实验涉及到的化学品可能有毒,应在通风良好的实验室中进行,并遵循相关的实验规范。
氢氧化亚铁的制备.
4. 打开a处止水夹,用洗耳球从b处鼓气,使 试管Ⅱ中的氢氧化钠溶液被轻轻压入试管 Ⅰ中,即可在试管Ⅰ中看到白色絮状沉淀 生成。白色可在相当长的时间内不改变。 5. 从a处用洗耳球向试管Ⅰ中鼓入空气,振 荡,可看到白色絮状沉淀变成灰绿色, 最后变成红褐色。
改进Ⅴ
1. 向烧杯中加入无锈光亮的铁丝团或铁钉, 再加入1:4的稀硫酸,盖上一个表面皿, 给烧杯加热,待反应完全后,停止加热, 冷却待用。
3. 称取3.4g固体氯化铵置于洁净的烧杯 中,再加入28.5mL浓氨水,搅拌,溶解后, 移至50mL的容量瓶中,加入经煮沸过的、 冷却的蒸馏水稀释到刻度备用。 4. 在漏斗上放置一张折叠好的滤纸,用煮沸 过的蒸馏水润湿滤纸,并使之紧贴在漏斗 内壁,赶去滤纸和漏斗壁之间的气泡,再 注入较多的经煮沸的蒸馏水,使漏斗颈内 充满水形成水柱,这样既可加快过滤速度, 又可排除漏斗颈中的空气,防止Fe2+被氧 化。
氢氧化亚铁的制备
【实验目的】
1. 使学生掌握氢氧化亚铁制备的方法; 2. 使学生掌握产生氢氧化亚铁时的现象及 其转化为氢氧化铁时的现象。
【实验原理】
+2价铁离子与碱反应,生成白色絮状的氢氧化 亚铁沉淀,氢氧化亚铁在空气中不稳定,又迅 速变成灰绿色,最后变成红褐色的氢氧化铁沉 淀。反应的离子方程式及化学方程式为: Fe2++2OH- = Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3
3. 氢氧化亚铁的制备
取1支5mL针筒,将针头插入盛有硫酸亚铁的 针筒内,抽取2mL-3mL硫酸亚铁溶液,排出 空气,将此溶液通过胶帽,注入盛有氢氧化 钠溶液的针筒内,立即有白色沉淀生成(如图 7-30II所示)。
专题十四 氢氧化亚铁制备
专题十四氢氧化亚铁制备
作者:汤国柱
来源:《广东教育·高中》2015年第11期
高考动向
理解和掌握氢氧化亚铁制备的特殊性,从而加深对氢氧化亚铁的不稳定性强、还原性的认识、记忆和巩固。
考点分析
氢氧化亚铁制备。
(1)原理:Fe2++2OH-Fe(OH)2↓
(2)操作步骤:往硫酸亚铁溶液中滴入少量氢氧化钠溶液。
现象:先产生白色沉淀,后白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,化学方程式:
Fe2++2OH-Fe(OH)2↓(白色)
4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(红褐色)
(3)注意事项:
空气中Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3。
考点突破
1. 成功制备Fe(OH)2的关键。
解析:Ⅰ.(1)钠的密度在煤油和水之间,与水反应生成NaOH和氢气,生成的NaOH和FeSO4反应生成Fe(OH)2沉淀,所以反应的现象为钠在煤油和FeSO4溶液之间跳动,有气泡生成。
(3)利用电解原理生成Fe(OH)2,所以阳极为金属铁,生成Fe2+,阴极为惰性电极碳棒,电解质溶液电解生成OH-,则符合条件的电解质溶液为NaCl溶液。
生成的Fe (OH)2易被氧气氧化,所以加热煮沸除去溶液中溶解的氧气。
Ⅱ.(1)根据资料信息及配色原理可知灰绿色物质应是氢氧化亚铁晶体,化学式为Fe(OH)2·nH2O。
(2)Fe3(OH)8可写成FeO·Fe2O3·4H2O,可利用检验Fe3+的方法来检验。
(作者单位:蕉岭县蕉岭中学)
责任编校李平安。
氢氧化亚铁的制备
氢氧化亚铁的制备实验演示实验内容氢氧化亚铁的制备实验操作方法在试管里注入少量新制备的硫酸亚铁溶液,再向其中滴入几滴煤油,用胶头滴管吸取氢氧化钠溶液,将滴管尖端插入试管里溶液液面下,逐滴滴入氢氧化钠溶液,观察现象。
另外,为使氢氧化亚铁的制备成功,先将硫酸亚铁溶液加热,除去溶解的氧气。
现象滴入溶液到硫酸亚铁溶液中有白色絮状沉淀生成。
白色沉淀放置一段时间,振荡后迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
实验结论溶液中加入溶液,二者发生反应,生成白色絮状沉淀,反应方程式为:FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4在空气中被氧气氧化成红褐色。
方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3实验考点1、强碱制备弱碱规律的应用;2、氢氧化亚铁的制备及其还原性经典考题1、下列实验中,仪器的下端必须插入液面以下的是()①制备氢气的简易装置中加入稀硫酸的长颈漏斗②制备氯气装置中的分液漏斗③用新制的硫酸亚铁溶液和氢氧化钠溶液制备氢氧化亚铁操作中的胶头滴管④用乙醇制取乙烯时的温度计⑤蒸馏石油时的温度计A、①③B、②④⑤C、①③④D、全部试题难度:易2、有一黑色固体A,在氧气中焙烧,得红棕色固体B和气体C.将A 加入HCl中,得到D气体和E溶液.在E溶液中加足量NaOH溶液,得到白色沉淀,将该白色沉淀取出置于空气中,然后在空气中加热,可得到B,回答下列问题:(1)写出A、C、D的化学式:A __________ ,C __________ ,D ____________.(2)白色沉淀在空气中变化的现象是:_________________________,其化学方程式为______________________ .试题难度:中3、用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。
方法一:用不含Fe3+的FeSO4溶液与不含O2的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入___________ 。
氢氧化亚铁制备的三种方法
有三种常用的制备氢氧化亚铁的方法:
1.通过铁粉和过氧化氢的反应制备。
2.通过铁粉和水氧化钠的反应制备。
3.通过铁粉和氢氧化钠的反应制备。
对于第一种方法,一般采用铁粉和过氧化氢在酸性条件下反应制备氢氧化亚铁。
这种方法的优点是反应速率快,产率高。
第二种方法,采用铁粉和水氧化钠在碱性条件下反应制备氢氧化亚铁。
这种方法的优点是反应温度较低,反应条件较宽。
第三种方法,采用铁粉和氢氧化钠在碱性条件下反应制备氢氧化亚铁。
这种方法的优点是反应条件较简单,反应速率快。
需要注意的是,这三种方法都需要经过纯化和干燥处理,才能得到高纯度的氢氧化亚铁产品。
此外,在制备氢氧化亚铁时还有其他一些方法,例如通过铁氧化物和过氧化氢的反应制备,或者采用铁粉和过氧化氢在高温高压条件下反应制备。
这些方法都有不同的优缺点,选择具体的制备方法需要根据实际需要进行考虑。
此外,对于氢氧化亚铁的后续应用,也有很多不同的领域,例如用于高纯铁的制备,用于高纯钛的制备,用于高纯铬的制备等。
在这些领域中,氢氧化亚铁都起着重要的作用。
总而言之,氢氧化亚铁是一种重要的化学试剂和工业原料,其制备方法和应用领域非常广泛。
氢氧化亚铁的制备
3. 称取固体氯化铵置于洁净的烧杯 4. 中,再加入浓氨水,搅拌,溶解后, 5. 移至50mL的容量瓶中,加入经煮沸过的、 6. 冷却的蒸馏水稀释到刻度备用。
3. 待反应完全后,停止加热,静置冷却,在 试管Ⅰ中获得浅绿色的硫酸亚铁溶液。 此时整个实验系统处于还原性气氛中。
4. 打开a处止水夹,用洗耳球从b处鼓气,使 试管Ⅱ中的氢氧化钠溶液被轻轻压入试管 Ⅰ中,即可在试管Ⅰ中看到白色絮状沉淀 生成。白色可在相当长的时间内不改变。
5. 从a处用洗耳球向试管Ⅰ中鼓入空气,振 荡,可看到白色絮状沉淀变成灰
将盛有白色絮状沉淀的针 胶帽去掉,抽入少量空气, 不断振荡,可看到白色沉 淀逐渐变成灰绿色,经多 次抽气、排气、振荡后, 沉淀变为红褐色。
图7-30II
改进Ⅲ
1. 如图7-31所示, 在试管Ⅰ中加入
酸亚铁溶液、2g 还原铁粉、5mL 3mol/L硫酸溶液; 在试管Ⅱ中加入 20mL 20%的氢氧 化钠溶液,将Ⅰ、 Ⅱ连结起来。
注意:做该 实验时,在 滴入硫酸亚 铁溶液之前, 滴液漏斗颈 中应充满不 含空气的硫 酸亚铁溶液。
图7-35 制取Fe(OH)2的实验装置
谢谢!
氢氧化亚铁的制备
【实验原理】
+2价铁离子与碱反应,生成白色絮状的氢氧化 亚铁沉淀,氢氧化亚铁在空气中不稳定,又迅 速变成灰绿色,最后变成红褐色的氢氧化铁沉 淀。反应的离子方程式及化学方程式为:
Fe2++2OH- = Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3
氢氧化亚铁的制备解读
实验改进的优点:
1、本实验的关键是如何配制不含三价Fe3+ 的亚铁溶液。 因此,我直接利用硫酸亚铁氨晶体进行配制,并利用稀 硫酸和铁粉反应生成的氢气赶走溶解的氧气,成功解决 了亚铁离子被氧化的问题。 2、如何配制和保存不含氧气的氢氧化钠溶液,也是实验 成功的关键因素。一般的实验是利用给溶液加热煮沸的方 法除去氧气,在这里我使用了氢氧化钠固体进行实验,简 化了实验操作,缩短了实验时间。 3、实验仪器简单易得,操作简便快捷,现象清晰明显, 成功率高,特别适合于学生实验。氢氧化亚铁的制备源自桐庐富春中学邵春明
实验的步骤:
1. 取约2.0g硫酸亚铁氨晶体,用适量蒸馏水溶解, 加少量稀硫酸和稍过量的还原性铁粉。静置使其充 分反应。 2.取一只干燥洁净的小试管,向试管中添加适量的 氢氧化钠固体。 3. 加少量由步骤1得到的不含三价铁离子的硫酸亚铁 氨溶液,然后用适量石蜡油液封 ,稍加热使之溶解。
二、现象解释: 1、浓度较稀的硫酸亚铁氨溶液和石蜡油 分为上下两层。
2、固体氢氧化钠沉在试管底部,为了加速氢氧化钠固体 的溶解和氢氧化亚铁的生成,可以给试管底部稍微加热。 可以观察到试管底部的氢氧化钠固体迅速减少,同时下 层清夜中有大量的白色氢氧化亚铁生成,能保持较长时 间不变色。 3、若将试管上层的石蜡油倾倒出去,试管中的白色 物质迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。
氢氧化铁和氢氧化亚铁的制备
氢氧化铁和氢氧化亚铁的制备1. 什么是氢氧化铁和氢氧化亚铁?大家好,今天咱们聊聊氢氧化铁和氢氧化亚铁。
这两个化合物听起来可能有点拗口,但其实它们在日常生活中有着不少用处。
氢氧化铁,顾名思义,就是含有铁和氧的化合物,通常呈现为一种红棕色的固体。
这家伙可不仅仅是个调料罐里的小角色,它在工业上可是个大忙人,用于水处理、颜料制造等等。
而氢氧化亚铁就有点像它的兄弟,颜色一般是绿绿的,常用于化学反应中,别小看它,很多重要反应都离不开它呢!2. 如何制备氢氧化铁?2.1 材料准备说到制备,首先咱得准备材料。
想做氢氧化铁,咱们需要两样主角:铁盐和氢氧化钠。
铁盐通常可以用硫酸亚铁,这个在化学实验室里可是随处可见。
再来就是氢氧化钠,大家也不陌生,生活中洗衣粉里的成分之一。
简单来说,咱们得准备好这些“调料”,才能开始这场化学大餐。
2.2 制备步骤接下来就是激动人心的时刻了!把铁盐溶解在水里,搅拌得差不多后,慢慢倒入氢氧化钠溶液,别着急,要像煮面条一样,慢慢来,防止出岔子。
你会看到溶液立刻变成了红棕色,这就说明氢氧化铁在悄悄成形了!然后再搅拌一会儿,最后用过滤器把沉淀物收集起来,洗净就大功告成啦。
是不是感觉像魔法一样,瞬间变出新东西!3. 如何制备氢氧化亚铁?3.1 材料准备接下来,咱们看看氢氧化亚铁的制备,跟氢氧化铁相比,其实步骤差不多,只不过材料有点小不同。
咱们仍然需要铁盐,不过这次要选用硫酸铁,而不是亚铁盐。
这种变化可不是随便的,是因为亚铁需要特定的条件才能“冒头”。
3.2 制备步骤把硫酸铁溶解在水中,之后,像之前一样,慢慢加入氢氧化钠。
你会注意到,这次的颜色是绿色的,像新鲜的草坪一样,让人忍不住想在上面打个滚。
然后同样用过滤器把沉淀物收集起来,洗净,最终得到的就是氢氧化亚铁啦。
这个过程就像是烘焙蛋糕,虽然步骤繁琐,但每一步都不能少,成品出来那一刻,真是开心得不得了!4. 注意事项在整个过程中,有几个小贴士得提醒大家,毕竟安全第一嘛!在使用化学试剂的时候,尽量佩戴好手套和护目镜,以免万一碰到皮肤或者眼睛,那就不好了。
氢氧化亚铁的制备方法
氢氧化亚铁的制备方法
制法1:用煮沸充分去掉溶解于其中的空气后的水,来配制硫酸亚铁和氢氧化钠的稀水溶液。
将硫酸亚铁溶液装入小口瓶里,向其中注加氢氧化钠水溶液,使正好成为满满一瓶。
液量不足时,可以添加除掉空气的水,然后密封暂时放置。
当氢氧化亚铁在瓶底部沉淀出来之后,用虹吸管慢慢地将上层澄清液抽出,然后沿着瓶壁慢慢地注加煮沸过的水。
要反复进行这个操作,直至洗净SO42-离子为止。
如果洗涤时间过长,沉淀就有水解的危险,因此操作要快。
可以将制得的含有白色沉淀的溶液上层澄清液舍弃,在氩气或氮气流中过滤,然后干燥。
迅速装入带塞的玻璃瓶中,密封储存。
制法2:选用纯硫酸亚铁FeSO4·7H2O结晶(尽可能选择颗粒大的、透明的),在预先通氮气的条件下用煮沸冷却过的不含氧气的水溶解,以大约1.6mol/L的浓度为宜。
准备约10L 浓氢氧化钠水溶液。
这种溶液用不含氧的水配制。
在搅拌下,向硫酸亚铁溶液滴加氢氧化钠溶液,沉淀沉降之后,用虹吸管将上层澄清液吸出,用无氧水反复洗涤。
过滤后在室温下干燥。
整个操作过程都要在纯氮气中进行。
只要与空气接触,接触处就变色。
氢氧化亚铁的制备
பைடு நூலகம்
在如图装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制 备. (1)在试管Ⅰ里加入的试剂是 稀H2SO4、铁屑 (2)在试管Ⅱ里加入的试剂是 NaOH溶液 (3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀, 在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹, 塞紧塞子后的实验步骤是
试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ,且外界空气不容易进入
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其 理由是
检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度.当排出的 H2纯净时,再夹紧止水夹
17.在Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入100ml 2mol/L 的盐酸,恰好使混合物完全溶解,并放出448ml气体 (标准状况),此时向溶液滴加KSCN溶液无现象。 则下列判断正确的是 A 混合物里三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之 比为1∶1∶3 B 反应后所得溶液中的Fe2+ 离子与Cl 离子的物质 的量之比为1∶2 C 混合物里,FeO的物质的量无法确定,但Fe比Fe O 2 3 的物质的量多 D 混合物里,Fe O 的物质的量无法确定,但Fe比FeO 2 3 的物质的量多 若用足量的CO在高温下还原相同质量的混合物,能得 到铁的质量是
氢氧化亚铁的制备及实验条件探究
氢氧化亚铁的制备及实验条件探究下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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氢氧化亚铁的制备与改进
氢氧化亚铁的制备与改进中图分类号:G63文献标识码:A文章编号:ISSN1004-1621(2013)11-060-01一、氢氧化亚铁的制备现行高中化学课本(必修1)第三章第二节" 几种重要的金属化合物"一节中有一个制备Fe(OH)2 的演示实验。
1、操作:在试管里注入少量新制的FeSO4溶液,用胶头滴管吸取NaOH溶液,将滴管尖端插入试管里溶液底部(滴管一般应在试管上方滴加液体反应,此处操作反常)慢慢挤出NaOH溶液,如图(Ⅰ)2、现象及原因:①有白色沉淀(生成 Fe(OH)2)②白色沉淀夹着灰绿色(生成Fe3(OH)8 即为 Fe(OH)2与Fe(OH)3 按一定比例混合而成)③振荡后灰绿色加深最终变成红褐色(生成Fe(OH)3)FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO44Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓3、结论:该实验不能得到纯净的 Fe(OH)2 ,很难清楚观察到其真实面目,因Fe2+及 Fe(OH)2 极易被氧化。
二、氢氧化亚铁制备实验的改进1、操作步骤:①向小烧杯中加入过量还原铁粉,再加入煮沸冷却的稀硫酸充分反应后制得FeSO4 溶液,并调节溶液的PH<5.5②向干净的带有支管的试管中加入2-3ml液体石蜡或苯③向石蜡或苯中投入一粒黄豆大小的金属钠,并盖上装有漏斗的单孔橡皮塞,并调节漏斗颈末端使之接近试管底部。
④将支管所连导气管浸没在装有水的大烧杯中,用以液封。
⑤用过滤法小心缓慢的向试管底部注入4-5ml事先制备的FeSO4 溶液。
2、现象及原因:①现象:观察到白色絮状沉淀且较长时间内不变色。
②原因: Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑2Na+2H2O=2NaOH+H2↑FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓(白色)+Na2SO4(此装置中无Fe3+,O2几乎被排尽)3、结论:可制得较纯净的 Fe(OH)2 ,能观察到其本来面目--白色絮状沉淀。
氢氧化亚铁制备的实验设计教学设计
氢氧化亚铁是一种常见的化学物质,也是化学实验中常见的实验材料之一。
其制备的实验设计教学在化学教学中具有重要的意义,不仅可以帮助学生深入了解化学反应的原理和实验操作技巧,还可以培养学生的动手能力和实验设计能力。
1. 实验背景与原理在进行氢氧化亚铁制备实验教学设计之前,首先需要对其背景和原理进行深入的了解和分析。
氢氧化亚铁的化学式为Fe(OH)2,它是一种不溶于水的沉淀物,可以通过化学反应制备而成。
制备氢氧化亚铁的主要原理是通过铁离子和氢氧根离子的化学反应生成沉淀物,具体的化学方程式为Fe2+ + 2OH- → Fe(OH)2↓。
根据这一原理,我们可以设计一系列实验步骤来制备氢氧化亚铁,并通过实验操作来验证反应原理。
2. 实验设计步骤在制备氢氧化亚铁的实验教学设计中,需要包含以下基本步骤:(1)准备实验器材和试剂:包括铁盐溶液、氢氧化钠溶液、玻璃容器等;(2)混合反应物:将铁盐溶液和氢氧化钠溶液按一定的摩尔比混合并搅拌,观察生成的沉淀;(3)沉淀分离和洗涤:将生成的氢氧化亚铁沉淀物用适当的方法进行分离,并用蒸馏水进行洗涤;(4)干燥和称量:将洗涤后的氢氧化亚铁沉淀物进行干燥,然后进行质量的称量和记录。
3. 实验操作技巧在进行氢氧化亚铁制备实验时,学生需要掌握一定的实验操作技巧,例如正确使用量筒和坩埚、控制反应物的摩尔比、准确称量和记录实验数据等。
这些操作技巧对于保证实验的准确性和可重复性非常重要,也是培养学生实验能力的关键。
4. 实验结果分析在实验设计中,还需对实验结果进行深入分析和讨论,学生可以通过观察实验现象、测量实验数据等方式对反应进行分析,以验证实验原理是否正确,并对实验过程中出现的问题进行解释和讨论。
这有助于学生全面理解化学反应的原理和实验现象,提高他们的实验设计和分析能力。
5. 个人观点和理解在我看来,氢氧化亚铁制备实验设计教学对于学生的化学学习和实验能力的培养非常重要。
通过这样的实验设计,学生可以深入了解化学反应的原理和实验操作技巧,理论联系实际,提高他们的动手操作能力和实验设计能力。
氢氧化亚铁的制备
氢氧化亚铁的制备:因Fe(OH)2在空气中易被氧化,4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,故Fe(OH)2在水中不能稳定存在,在实验室制取Fe(OH)2时,一定要用新制的亚铁盐和先加热驱赶掉O2的NaOH 溶液,且滴管末端要插入试管内的液面以下,再滴加NaOH溶液,也可以在反应液面上滴加植物油或苯等物质进行液封,以减少Fe(OH)2与O2的接触。
关于Fe(OH)2制备的方法很多,核心问题有两点,一是溶液中溶解的氧必须除去,二是反应过程必须与O2隔绝。
1、操作方法:在试管里注入少量新制备的硫酸亚铁溶液,再向其中滴入几滴煤油,用胶头滴管吸取氢氧化钠溶液,将滴管尖端插入试管里溶液液面下,逐滴滴入氢氧化钠溶液,观察现象。
另外,为使氢氧化亚铁的制备成功,先将硫酸亚铁溶液加热,除去溶解的氧气。
实验现象:滴入溶液到硫酸亚铁溶液中有白色絮状沉淀生成。
白色沉淀放置一段时间,振荡后迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
注:白色沉淀:Fe(OH)2;灰绿色沉淀:Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物;红褐色沉淀:Fe(OH)3方法的改进:可在液面上滴加苯或者油进行液封,可有效防止氧的溶解。
【典例】Ⅰ.用不含Fe3+的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入________。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。
(3)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液,这样操作的理由是___________________________________________________________Ⅱ.在如图所示的装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。
(1)在试管Ⅰ中加入的试剂是________。
(2)在试管Ⅱ中加入的试剂是________。
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• 合金的分类 按组成元素分类铁合金和非铁合金 1、铁合金: 根据含碳量的高低 生铁 铁 2%~4.3% 合 金 0.03%~2% 由于组成不 同,导 炼钢生铁 (白口铁) 致在性能、 铸造生铁(灰口铁) 应用上均不同 球墨铸铁 低碳钢 钢 <0.3% 0.3~0.6% >0.6%
碳 素 钢 合金钢
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金属的冶炼
不同金属冶炼方法的选择 热还原法 电解法 MnZnCrFeNiSnPb(H) 热分解法 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag
通电
MgCl2=Mg+Cl2↑
高温
Cr2O3+2Al=2Cr+Al2O3
WO3+3H2=W+3H2O 高炉炼铁 铝热法炼难熔金属 氢气还原制钨 火烧孔雀石炼铜
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高温
2、FeO、Fe2O3、Fe3O4组成的混合物,经测定: Fe和O的质量比为21∶8,则混合物中FeO、 Fe2O3、Fe3O4的物质的量之比为( AC ) A、1∶1∶1 B、1∶2∶3 C、3∶3∶4 D、1∶3∶4
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2、铁的氢氧化物性质比较
化学名 氢氧化亚铁 氢氧化铁
化学式
Fe(OH)2 白色絮状,不溶于水
1.下列几种类推的结论中正确的是( 推测Fe2O3+6HI=2FeI3+3H2O
D)
A、已知Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O, B、已知Fe2O3和HNO3反应的离子方程式是
Fe2O3 +6H+=2Fe3++3H2O,推测FeO和HNO3 反应的离 子方程式为FeO+2H+=Fe2++H2O
容器A中溶液进入容器B有白色沉淀生成,沉淀 迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。
2NaOH+ FeSO4=Fe(OH)2↓+Na2SO4 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3 (3)若先打开弹簧夹C一段时间,容器A中的反应还在进行时, 再关闭弹簧夹C一会儿,B容器中有什么现象发生?
开始时容器B中的导管口有气泡冒出,弹簧夹关 闭后容器A中溶液进入容器B,有白色沉淀生成。
Fe(OH)3 红褐色胶状,不溶于水 1.弱碱性2.热不稳定性
Fe(OH)3+3H+= Fe3++3H2O △ 2Fe(OH)3=Fe2O3+ 3H2O
物理性质
1.弱碱性2.还原性3.热不稳定性
化学性质
沉淀颜色由白色→灰绿色→红褐色
Fe(OH)2+2H+= Fe2++2H2O 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
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方法三
集气排液法
如何操作才可制备较纯的Fe(OH)2?
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右图中,当容器A中的反应开始后,若分别 进行下列操作,请回答有关问题: (1)若弹簧夹C打开,B容器中有什么现象?
容器B中的导管口有气泡冒出
(2)若弹簧夹C一直关闭,容器A中的反应 还在进行时,B容器中有什么现象发生? 写出B容器中有关化学方程式:
黄铁矿(FeS2 )
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常见的铜矿石
斑铜矿
黄铜矿(CuFeS2 )
Cu5FeS4
辉铜矿 Cu2S
孔雀石(Cu2(OH)2CO3 )
毛赤铜矿(Cu2O )
蓝铜矿(Cu3(CO3)2(OH)2 )
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二、铁铜的物理性质:
金属 物理性质 应用
1.银白色,有金属光泽; 建材;炊具;铸件; 2.具有良好的延展性; 作催化剂;制具 3.是电和热的良导体; 有特性的铁合金; 4.密度是7.86g/cm3 5.熔点15350C,沸点是27500C 制磁铁等。 纯铜的导电性仅次于 特性:能被磁体吸引,具铁磁性 1g纯铜可拉成3000m 银,但比银便宜得多, 细铜丝或压延成面积 所以当今世界一半以 1.纯铜呈紫红色 ; 广泛用于电气 为10m2几乎透明的铜 2.熔点1083.4上的铜用于电力和电 ℃,沸点2567℃; 工业;制铜合 箔 3;质软; 讯工业上。 3.密度8.92g/cm 金;作微量元 4.具有良好的延展性; 素肥料;作各 5.具有良好的导热、导电性; 13 种仪表的零件
铁
铜
单质铁
一、铁的位置及原子结构
思考: 1.铁在地壳中的含量? O、Si、Al、Fe、Ca 2. Fe、Fe2+、Fe3+的结构特点? 铁原子结构示意图:
3.铁在周期表中的位置?
第四周期Ⅷ族
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二、铁单质的性质
1.存在 在地壳中以化合态形式存在,只有在陨石中有游离态铁
2. 物理性质 银白色、质软的重金属(黑色金属),熔点1500℃以 上。热和电的良导体,能被磁铁吸引,也将被磁化 。
C、已知Fe3O4可以改写成FeO·Fe2O3,推测Pb3O4可以
改写成PbO·Pb2O3;已知Fe3O4可以改写成Fe(Fe2O4)推
测Pb3O4可以改写成Pb(Pb2O4)
D、已知Fe2O3+3CO == 2Fe+3CO2,推测
高温 高温
FeO + CO = Fe+CO2, Fe3O4+4CO == 3Fe+4CO2
3
③熔沸点高、硬度大:但不同金属熔沸点,硬度差别较大; ④良好的导电性,分析原因: 金属中存在着大量的可自由移动的电子。 ⑤良好的导热性,分析原因: 通过自由电子和金属阳离子的相互碰撞传递热量。 ⑥良好的延展性。 金 铂 当金属受到外力作用时,金属内原子层之间容易作相 对位移,金属发生形变而不易断裂,因此,金属具有良好 的变形性 。 ⑦金属单质在化学反应中只作还原剂,在化合物中金属 元素只显正价。 4
加热
2Al2O3=4Al+3O2↑ Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
2HgO=2Hg+O2↑
2Ag2O=4Ag+O2↑ 朱砂矿(HgS)炼丹
(熔融) 铝土矿中炼铝 海水中提取镁
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一、铁和铜的获取和应用
常见的铁矿石
赤铁矿(Fe2O3)
菱铁矿
磁铁矿(Fe3O4)
FeCO3
褐铁矿(Fe2O3· nH2O )
制法
可溶性碱与亚铁盐溶液反应 Fe2++2OH—= Fe(OH)2↓
可溶性碱与铁盐溶液反应 Fe3++3OH—= Fe(OH)3↓
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专题
Fe(OH)2制备
思考1.制取Fe(OH)2并使之能久存,可采取的操作有:
①加入一些植物油. ②溶解FeSO4配成溶液.
③把蒸馏水加热煮沸并密封冷却.
④加入少量铁屑.
中碳钢 高碳钢
具有各种不同 的优良性能
在碳素钢中加入铬 锰钨镍钼钴硅等 7 合金元素
2 、铜合金:
青铜: 含Cu Sn Pb等——硬而脆,强度大 铜 合 金 黄铜: 含Cu Zn——耐腐蚀,耐磨,可塑性强, 硬度较小。 白铜: 含Ni Zn(少量Mn)——制酒具等
3、铝合金:密度小、强度大
合金的成分不同,其性质也不 相同;如果改变某一合金元素的含
黑色晶体
难溶于水 +2(1/3)、 +3(2/3) Fe3O4+8H+=Fe2+ + 2Fe3++4H2O
化合价
与H+反应 氧化还 原性
+2
FeO+2H+= Fe2++ H2O
被还原(高温下) 被还原(高温下) (C.H2.CO.Al) 被还原(高温下) (C.H2.CO.Al) 被氧化(O2.HNO3. (C.H2.CO.Al) 被氧化(HNO3等) 18 浓H2SO4)
3.铁的化学性质
铁是比较活泼的金属单质,在化学反应中通常作还 原剂,体现比较强的还原性。纯净的铁有抗腐蚀性
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(1)与非金属反应 点燃 △ 3Fe+2O2 = Fe3O4 2Fe+3Cl2 = 2FeCl3 △ △ Fe+I2 = FeI2 Fe+S = FeS (2)与水反应 高温 3Fe+4H2O(气) = Fe3O4+4H2
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1、下列关于Fe的叙述正确的是
(
BD)
A.铁能被磁铁吸引,但纯铁易锈蚀
B.人体内的血红蛋白中含有铁元素 C.铁位于周期表中第四周期第ⅧB族 D.铁能在O2中剧烈燃烧,但不能在水蒸气中燃烧 E.铁与HNO3反应的产物只能是Fe(NO3)3 2、向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉, 反应结束后,下列结论不可能出现的是(
2
金属概述
1.金属晶体的特点: 金属晶体是由金属阳离子和自由电子组成, 其中自由电子并不属于某个固定的金属阳离子, 而可以在整个金属中自由移动 2.金属的性质特点: ①常温下,单质都是固体,汞(Hg)除外; ②大多数金属呈银白色,有金属光泽, 黄 色,铜(Cu)—— 红 色,铋(Bi) 微红 色, 但金(Au)——
(3)与酸反应 Fe+2H+=Fe2++H2↑(稀硫酸或盐酸)
Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O 3Fe(过量)+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
△ 2Fe+6H2SO4=Fe2(SO4)3+3SO2
↑ +6H2O(热浓硫酸)
Fe遇浓硫酸、浓硝酸常温下钝化 (4)与盐溶液反应 Fe+2Fe3+=3Fe2+ Fe+Cu2+=Fe2++Cu
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方法四
电解法
如何设计电化学装置制备较纯的Fe(OH)2?