鐵和硝酸反應(yīng)實驗設(shè)計

崔春陽

鐵在化學(xué)反應(yīng)過程中,與強氧化劑和弱氧化劑反應(yīng)分別表現(xiàn)出不同的化合價,若在溶液中反應(yīng),還受到鐵的用量的影響.在講授鐵的這一性質(zhì)時,為突破難點,筆者設(shè)計了以下小實驗,效果很好.實驗具體步驟如下:①取一支長滴管,摘下橡皮頭,插入1根長5cm的細鐵絲,重新安上橡皮頭;②取1支試管,加入2mL稀硝酸;③將滴管插入試管中,吸進稀硝酸,使其反應(yīng),開始反應(yīng)較慢,接著反應(yīng)加快,反應(yīng)中產(chǎn)生的無色氣體將液體壓出,液體由無色變?yōu)闇\黃色,將無色氣體壓出滴管,無色氣體迅速變成紅棕色氣體;④在壓出的液體中滴入KSCN溶液,立即看到溶液變成血紅色(不能振蕩,若振蕩,則血紅色迅速消失,并能嗅到刺激性氣味,其原因可作為研究性學(xué)習(xí)課題);⑤重復(fù)進行②、③步操作,直至溶液變成淺綠色,滴入KSCN溶液不變色.

[設(shè)計依據(jù)]

1.反應(yīng)原理

Fe+4HNO₃(稀)=Fe(NO₃)₃+NO↑+2H₂O

2Fe₃++Fe=3Fe²⁺

2.銅和硝酸實驗遷移

筆者在做銅和硝酸反應(yīng)實驗中,曾設(shè)計過以下實驗:將一根5cm長的銅絲插入一支滴管中,然后吸入2mL稀硝酸,硝酸迅速與銅絲在滴管中反應(yīng),產(chǎn)生無色氣體,溶液變藍色,進而溶液被壓出滴管,滴管中只剩下無色氣體,將無色氣體壓出滴管,無色氣體變?yōu)榧t棕色氣體.當時設(shè)計該實驗的目的很簡單——為了不產(chǎn)生大量NO而污染教室環(huán)境,并能夠清楚地看到無色氣體(而原實驗并不能清楚地看到無色氣體,多是紅棕色氣體).

[設(shè)計思路]

本實驗的主要目的是為了說明鐵的用量對產(chǎn)物中鐵的化合價的影響,即在鐵不過量時生成硝酸鐵,而在鐵過量時,生成的產(chǎn)物主要是硝酸亞鐵;但在這里還涉及Fe²⁺及Fe³⁺的檢驗及SCN^-在強氧化性溶液中的穩(wěn)定性,后者可以成為研究性學(xué)習(xí)的內(nèi)容;同時,本實驗的現(xiàn)象很復(fù)雜,對學(xué)生的實驗觀察能力的培養(yǎng)大有益處.本實驗儀器少,藥品用量少,非常容易讓學(xué)生自己動手操作,采用邊講邊實驗的教學(xué)方法效果很好.

(責(zé)任編輯:廖銀燕)