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硫酸亞鐵水溶液的保存方法

  保存硫酸亞鐵要加入稀硫酸和鐵粉:加稀硫酸防止Fe2+水解,加鐵粉防止Fe2+氧化。有人提出異議 :“ 加人的鐵粉和稀硫酸要發(fā)生反應(yīng),如何防止Fe2+解和氧化呢?”有人解釋?zhuān)骸凹冭F粉和硫酸反應(yīng)不能完全進(jìn)行,存在限度。”似乎這樣解釋有點(diǎn)牽強(qiáng)…有的認(rèn)為純鐵粉和稀硫酸反應(yīng)速度慢;有的認(rèn)為純鐵粉和稀硫酸反應(yīng)不能完全進(jìn)行。鐵粉、硫酸在保存硫酸亞鐵溶液的作用是什么?硫酸亞鐵溶液應(yīng)該如何保存?長(zhǎng)隆科技就此問(wèn)題進(jìn)行了探究。  

 

實(shí)驗(yàn)探究和現(xiàn)象解釋:實(shí)驗(yàn)中涉及的化學(xué)反應(yīng)

硫酸亞鐵實(shí)驗(yàn)


      用電子天平準(zhǔn)確稱(chēng)取2.78gFeSO4.7H2O溶于水,定容,準(zhǔn)確配制100mL0.1mol/LFeSO4溶液待用。

 

新配制FeSO4溶液 的性質(zhì)探究

 

      新配制FeSO4溶液顯淡綠色m用FE20型實(shí)驗(yàn)PH計(jì)測(cè)得0.1mol/L FeSO4溶液的pH為4.21,激光筆照溶液有丁達(dá)爾現(xiàn)象?!粳F(xiàn)象解釋】新配制FeSO4溶液水解顯酸性,說(shuō)明反應(yīng)I速率較快、程度較大。 

 

FeSO4溶液變質(zhì)探究

 

      取兩支試管標(biāo)為①⑥,分別加人5mL0.1mol/LFeSO4溶液,試管 ①密封、試管⑥敞開(kāi)。放置一段時(shí)間,觀察溶液顏色,用激光筆照溶液;再分別取1mL試樣于試管中,加兩滴0.1mol/L KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3+。注意,F(xiàn)e2+水解程度可據(jù)溶液的渾濁度(丁達(dá)爾現(xiàn)象)判斷,Fe2+的氧化程度可據(jù)Fe3+遇KSCN的變色深淺判斷。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如表1所示。
 

硫酸亞鐵溶液

實(shí)驗(yàn)結(jié)論
 

      綜合上述現(xiàn)象,我們可以得出鐵粉、酸對(duì)FeSO4,保存溶液的影響:向密封FeSO4,溶液加過(guò)量純鐵粉可有效防上Fe2+氧化生成Fe3+,但Fe2+水解程度大,試管溶液中有較多黃色不溶物生成。

 

      向密封FeSO4,溶液中加少量稀硫酸可以有效防止Fe2+水解,試管溶液一直澄清,但Fe2+氧化生成的Fe3+多。

 

      向密封FeSO4,溶液中加少量稀硫酸、過(guò)量鐵粉,短時(shí)間(24h內(nèi))可以防止Fe2+水解而加速Fe2+氧化,長(zhǎng)時(shí)間(24h后)可以防止Fe2+氧化而加速Fe2+水解。

 

      所以,保存FeSO4溶液加硫酸、鐵粉各有利弊 。有的人提供保存FeSO4的方法與操作精確測(cè)定0.1mol/LFeSO4溶液pH為4.21<5),但Fe2+水解程度大,試管有較多黃色不溶物生成,此方法不能有效保存Fe2+溶液。

 

問(wèn)題解決

硫酸亞鐵溶液保存

 

     我們認(rèn)為保存硫酸亞鐵溶液要重點(diǎn)防止Fe2+氧化,措施是除去氧、加鐵粉;其次,防止Fe2+水解,措施是加稀硫酸。結(jié)合實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的反?,F(xiàn)象,在實(shí)驗(yàn)中采取如下保存方法:向新配制0.1mol/LFeSO4溶液中加1mL2mol/L稀硫酸和過(guò)量純鐵粉,開(kāi)始不塞緊橡皮塞(排除氧氣),搖動(dòng)試劑瓶待不再產(chǎn)生明顯氣體后塞緊配有“玻璃導(dǎo)管+氣球”的橡皮塞(平衡氣壓,形成H2的還原氣氛,減緩Fe2+氧化),裝置如圖1所示。實(shí)驗(yàn)證明,按照此保存方法,24h內(nèi)FeSO4溶液幾平不發(fā)生氧化和水解,適合做相關(guān)演示實(shí)驗(yàn);若FeSO4溶液保存較長(zhǎng)圖1實(shí)驗(yàn)裝時(shí)間(一周左右),待用時(shí)取出上清液于試管,加幾滴稀硫酸防水解,再做相關(guān)演示實(shí)驗(yàn),效果好。

 

     當(dāng)然,亞鐵鹽在保存、使用中,F(xiàn)e2+的氧化和水解等變質(zhì)現(xiàn)象不可避免,我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究和理論分析,研究亞鐵鹽“相對(duì)合理”的保存方法,以期逐漸接近科學(xué)事實(shí)的真相,為化學(xué)實(shí)驗(yàn)提供參考。


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