在与氢氧化铁胶体有关的实验中发现的问题与研究
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在与氢氧化铁胶体有关的实验中发现的问题与研究
作者:张景富
来源:《新课程·中旬》2013年第07期
摘 要:中学化学教材中Fe3+的盐溶液通常显黄色是因为Fe3+离子呈黄色。在与Fe(OH)3胶体有关的实验中,发现了“反常”现象,在滴加稀H2SO4使Fe(OH)3胶体聚沉后,沉淀缓慢溶解并且形成的溶液呈无色。针对这一“反常”现象进行了一系列研究,发现Fe3+离子在水溶液中有多种存在形式,可以生成很多种配离子,其中[Fe(H2O)6]3+在水溶液中呈淡紫色,其水解产生的羟基配离子如[Fe(OH)(H2O)5]2+呈黄色。此外,Cl-离子、SO42-离子对Fe3+的配位对溶液颜色也有一定的影响。
关键词:Fe(OH)3胶体;配合物;水解;晶体场理论
化学实验是化学的学习和研究的依据,任何理论的发现都离不开实验事实作为基础。然而,在实验过程中时常会遇到与预期不同的现象发生,这与我们的认识不够全面有关。纵观学科的发展,很多突破性的发现都是从实验中的“反常”现象中进一步研究产生的。所以,发现并解决实验中的“反常”现象是进行实验和科学研究的重要方向。本文就是从与Fe(OH)3胶体有关的实验中发现的“反常”现象出发,进行进一步研究和思考。
一、问题发现
人教版高中化学必修1中关于制备Fe(OH)3胶体的实验,在实验过程中我们发现了一个“反常”的现象:
按照教材中所给的实验方法制备氢氧化铁胶体,为了验证聚沉现象,向试管中滴加几滴稀H2SO4溶液,Fe(OH)3胶体变浑浊,静置几分钟后变为沉淀。静置几天后,沉淀完全溶解且溶液呈无色。这一实验现象与课本中Fe3+离子在水溶液中呈黄色有些反常,对于这个问题需要做进一步的研究。
二、研究设想
将研究设想过程分为三个阶段:
1.实验探究
通过对所发现问题进行初步思考,针对一些猜想进行试验,从而得出一些有依据的结论。
2.理论猜想
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