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：“純鐵粉和硫酸反應(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)
用電子天平準(zhǔn)確稱取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。【現(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。
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
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)的反常現(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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