制取氢氧化亚铁 关于用电解原理制取白色氢氧化亚铁的研究
时间：2019-02-05 03:23:36 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：从电源电压、电流密度、电解质溶液浓度等方面，对制取氢氧化亚铁进行了研究，并探索到了电解制取氢氧化亚铁较为理想的实验条件。 关键词：电解原理；制取氢氧化亚铁
文章编号：1005－6629(2007)04－0007－03中图分类号：G633.8 文献标识码：C
1 问题的提出
新配制的Fe(OH)2 是一种白色沉淀，其颜色变化先由白色到灰绿色再到红褐色，可谓“昙花一现”。因此，有关怎样制取白色的Fe(OH)2成了很多学生和教师的棘手问题，也成为他们积极探究的热点问题。目前，制取白色的Fe(OH)2 的实验方法主要有两种：一是利用复分解反应制取；二是利用电解原理制取。用电解原理来制取Fe(OH)2，很多参考书上提出：用铁做阳极，用石墨或其它金属做阴极，然后电解NaOH或Na2SO4溶液；在实验中若适当地缩短两极间的距离、增大电源电压或增大电解质溶液的浓度，都会加快Fe(OH)2 的生成速率。但笔者在多次实验中发现，按照上述的做法，这个实验容易失败。为了从中查找出原因，笔者对用电解原理来制取Fe(OH)2 的条件进行了深入研究，试图探索出一种制备方便、快捷、且白色尽可能稳定的Fe(OH)2 的实验方法。
2实验探索
2.1 探索制备白色Fe(OH)2的条件
很多人认为，Fe(OH)2变成灰绿色是其被部分氧化的结果，因此在制备过程中建议用煮沸过的蒸馏水来配制溶液，并在溶液上方铺一层有机物以隔绝空气。笔者在实验中发现，在没有任何保护措施的情况下，Fe(OH)2 沉淀更容易变灰绿色，但由灰绿色变红褐色却需要更长时间。如果说Fe(OH)2 变红褐色是被氧化的结果，那么由此推断它变成灰绿色也是被氧化的结果似乎太牵强，因为从调色的角度看，从白色到红褐色，中间应没有灰绿色这个过渡色。因此，笔者认为Fe(OH)2 由白色变成灰绿色和由灰绿色变成红褐色可能是不同的化学反应原理在起作用，要制得白色的Fe(OH)2，除了要考虑如何防止被氧化外，还要考虑其他一些因素。笔者通过以下四个实验对如何通过复分解反应制取较白的Fe(OH)2的实验条件作了探索。(以下实验使用的溶液均用煮沸过的蒸馏水配制)
实验1：将吸有饱和FeSO4溶液的滴管直接伸入到浓的NaOH溶液中(上面铺有一层乙酸乙酯), 较快地挤压, 生成白色的Fe(OH)2，能较长时间不变绿。
实验2：在一支试管中加入5mL饱和的FeSO4溶液和3滴FeCl3的稀溶液(上面铺有一层乙酸乙酯)，较快地滴入NaOH的浓溶液。生成白色沉淀，沉淀的颜色与实验1所得沉淀相差无几，且没有明显的灰绿色物质生成。
实验3：将两支分别吸有稀的NaOH溶液和稀的FeSO4溶液的滴管伸入到盛有200mL水(上面铺有一层乙酸乙酯)的烧杯中，同时缓慢地滴入，一开始就生成灰绿色沉淀。
实验4：将两支分别吸有饱和的NaOH溶液和饱和的FeSO4溶液的滴管伸入到盛有20mL水的烧杯中(上面铺有一层乙酸乙酯)，同时滴入，生成沉淀的颜色与溶液的滴加速率有关，滴加速率越快，沉淀颜色越白，滴加越缓慢，颜色越绿。
上述实验表明：Fe(OH)2 由白色变为灰绿色并不是其部分被氧化的结果，灰绿色沉淀的生成，应该与反应液的浓度及滴加速率有关，亚铁盐和NaOH的浓度越大，滴加的速率越快，得到的沉淀就越不容易变灰绿。
2.2 探索电解条件
鉴于白色Fe(OH)2的生成条件，用电解原理制取Fe(OH)2 时笔者用较高的电源电压来电解较浓的NaOH溶液，并在5个浓度各不相同的溶液中进行，以进一步探索电解的最佳条件。具体操作如下：
2.2.1 实验仪器与试剂
WYJ-15J-1型直流稳压电源、铁钉(d=2mm，其组成为Fe:>99%、Cu: 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文
