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如何制取纯净的FeOH2

2026-01-14 08:23:40
最佳答案

如何制取纯净的FeOH2】在化学实验中,制备氢氧化亚铁(Fe(OH)₂)是一项具有挑战性的任务。由于Fe²⁺在空气中极易被氧化为Fe³⁺,因此要获得纯净的Fe(OH)₂需要严格控制反应条件和操作步骤。以下是对该问题的总结与分析。

一、制取原理

Fe(OH)₂是浅绿色的沉淀物,其生成通常通过可溶性亚铁盐(如FeSO₄)与强碱(如NaOH)发生复分解反应:

$$

\text{FeSO}_4 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Fe(OH)}_2↓ + \text{Na}_2\text{SO}_4

$$

但由于Fe²⁺容易被空气中的氧气氧化为Fe³⁺,导致产物中含有Fe(OH)₃杂质,因此需采取特殊措施以减少氧化。

二、关键控制因素

控制因素 说明
溶液酸碱性 避免使用强酸或强碱环境,防止Fe²⁺水解或氧化
反应温度 低温有助于减缓氧化反应
氧气隔绝 使用惰性气体(如N₂)保护反应体系
反应速度 缓慢加入碱液,避免局部过浓引发副反应
沉淀洗涤 用蒸馏水多次洗涤沉淀,去除杂质离子

三、实验步骤(简要)

1. 配制FeSO₄溶液:将硫酸亚铁溶解于少量蒸馏水中,并加入少量稀硫酸抑制水解。

2. 通入氮气:在反应前向溶液中通入氮气,排除溶解氧。

3. 缓慢滴加NaOH溶液:在氮气保护下,逐滴滴加氢氧化钠溶液,同时不断搅拌。

4. 快速过滤与洗涤:生成的Fe(OH)₂沉淀立即过滤,并用蒸馏水洗涤数次。

5. 保存方式:将沉淀置于密闭容器中,避免接触空气。

四、注意事项

- Fe(OH)₂在空气中会迅速变色,由白色逐渐变为灰绿色,最终变为红棕色(Fe(OH)₃)。

- 实验过程中应尽量避免光照和剧烈搅拌,以减少氧化。

- 若需长期保存,可将Fe(OH)₂悬浮于油中或密封于惰性气体环境中。

五、结论

要获得纯净的Fe(OH)₂,关键在于控制氧化反应和优化反应条件。通过使用惰性气体保护、缓慢滴加试剂、及时洗涤沉淀等方法,可以显著提高产物的纯度。此过程不仅体现了化学反应的复杂性,也展示了实验操作中对细节的重视。

表:Fe(OH)₂制备关键要素对比表

项目 说明 目的
FeSO₄溶液 加入稀硫酸 抑制Fe²⁺水解
NaOH溶液 慢速滴加 减少局部过浓
氮气保护 通入N₂ 排除O₂,防止氧化
沉淀洗涤 多次用蒸馏水洗 去除杂质离子
保存方式 密封避光 延长稳定性

以上内容为原创总结,结合了化学原理与实验操作经验,旨在提供实用且可靠的制备方法。

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