硫酸亚铁铵和硫酸亚铁稳定性的对比研究

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1、２０１４年第７期化学教育（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈｘｊｙ．ｏｒｇ）·６９·硫酸亚铁铵和硫酸亚铁稳定性的对比研究李俊生１＊１１２马毓臣张晶胡志刚（１．河北省秦皇岛市第一中学０６６０００；２．福建师范大学化学与材料学院３５０００７）摘要对硫酸亚铁铵晶体以及硫酸亚铁晶体在不同环境下的稳定性进行了实验对比研究，并根据实验结果进行了理论分析，明晰了不同环境下２者稳定性的差别，研究认为硫酸亚铁铵晶体内氢键比硫酸亚铁晶体内氢键多，众多的氢键可以提高亚铁离子“遮蔽效应”的稳定性是硫酸亚铁铵晶体较硫酸亚铁晶体稳定的根本原因。关键词硫酸亚铁铵硫酸亚铁稳定性氢键硫酸亚铁铵是一种浅蓝绿色的结

2、晶或粉末，高１．１硫酸亚铁铵和硫酸亚铁饱和溶液稳定性的对中教材认为硫酸亚铁铵比硫酸亚铁稳定，一般的资比研究料上也具有同样认识，但是硫酸亚铁铵稳定的原因测定新配制的２种试剂饱和溶液的ｐＨ，同时以及不同环境下２者的稳定性差别人们研究的并不把新配制等体积的２种饱和溶液分别放入点滴板的多，而这些问题却是人们广泛关心的，对此我们进孔穴中，再滴入２滴０．０１ｍｏｌ／ＬＫＳＣＮ试剂之后行了如下实验探究。进行观察，有关实验结果如表１。１硫酸亚铁铵和硫酸亚铁稳定性对比的实验研究表１硫酸亚铁铵和硫酸亚铁饱和溶液稳定性对比实验研究物质开始１ｍｉｎ１５ｍｉｎ６０ｍｉｎ３ｈ５ｈ２４ｈＦｅＳＯ４

3、淡淡的桔黄色桔红红色红色深红深红深红（ＮＨ４）２Ｆｅ（ＳＯ４）２无色米色米色浅黄黄色桔红桔红ＦｅＳＯ４饱和溶液ｐＨ＝４．４６（ＮＨ４）２Ｆｅ（ＳＯ４）２饱和溶液ｐＨ＝４．２２１．２硫酸亚铁铵晶体和硫酸亚铁晶体在封闭具有及３个Ｕ型管的液面都相平，接下来进行为期一一定湿度条件下的稳定性对比研究个多月时间的实验观察和实验过程记录，观察结果取型号相同的广口瓶以及Ｕ型管，按照图１如表２。组装好仪器，检查气密性，其中注射器针头的作用１．３硫酸亚铁铵晶体和硫酸亚铁晶体在封闭干燥是减少水分的挥发，皮筋的作用是观察水分挥发量条件下稳定性的对比研究对实验的影响。为了比较干燥环境下硫酸亚铁

4、铵晶体和硫酸亚铁晶体的稳定性，我们分别在２个广口瓶中放入一定量的晶体，并且在２种晶体的上面放入变色硅胶干燥剂，其中硫酸亚铁铵晶体上面放的变色硅胶多一些，盖上瓶塞，情况如图２。按照图２实验设计进行详细的观察并记录实验现象，观察记录实验现象完毕后取出２个广口瓶中的一定量的晶体放在白纸上，在２种晶体上面分别图１湿度对硫酸亚铁铵和硫酸亚铁晶体稳定性影响实验滴加２滴０．０１ｍｏｌ／ＬＫＳＣＮ试剂并观察现象，结当装置气密性良好后，装入相应的药品，药品果如表３。装入后用手捏住连接２个玻璃导管的胶管调整每个１．４硫酸亚铁铵晶体和硫酸亚铁晶体在自然通风Ｕ型管内的液面，使每个Ｕ型管内的２

5、个液面以条件下稳定性的对比研究＊通信联系人，Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｂｑｈｄｌｊｓ＠１６３．ｃｏｍ·７０·化学教育（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈｘｊｙ．ｏｒｇ）２０１４年第７期为了提高其风化程度以及速率把一定量２种晶现２种晶体变化的情况如图３。体放于表面皿里，然后进行长时间的对比观察，发表２３种晶体在一定湿度时稳定性对比实验现象晶体名称Ｕ型管液面变化及变化速度硫酸亚铁Ｕ型管Ａ液面上升，Ｂ液面下降；一定时间后Ａ液面下降，Ｂ液面上升；长时间观察则重复前面的变化形成Ａ、晶体Ｂ液面的上下振荡；上下振荡速度很慢很慢硫酸亚铁铵Ｕ型管Ａ液面上升，Ｂ液面下降；一定时间后Ａ液面下降，Ｂ液面上升；长

6、时间观察则重复前面的变化形成Ａ、晶体Ｂ液面的上下振荡；上下振荡速度很慢很慢Ｕ型管Ａ液面上升，Ｂ液面下降；一定时间后Ａ液面下降，Ｂ液面上升；长时间观察则重复前面的变化形成Ａ、氯化钠晶体Ｂ液面的上下振荡；上下振荡速度很慢很慢①实验完毕后拆开装置，Ａ液面和Ｂ液面的位置和皮筋位置基本重合，说明Ｕ型管内水量变化不大②实验完毕后广口瓶中晶体状态：（ＮＨ４）２Ｆｅ（ＳＯ４）２·６Ｈ２Ｏ晶体轻微结块；ＦｅＳＯ４·７Ｈ２Ｏ晶体结块程度较（ＮＨ４）２Ｆｅ（ＳＯ４）２·６Ｈ２Ｏ晶体大，变成稍有强度的一体；ＮａＣｌ晶体轻微结块③３个Ｕ型管内水的液面最后都是Ｂ液面上升→Ａ液面下降→两面持平→Ａ

7、液面略高于Ｂ液面④重复③的过程其他⑤最后３个Ｕ型管内Ａ液面和Ｂ液面只是在皮筋附近上下振荡，且幅度越来越小，时间越来越长实验现象总结⑥实验过程中ＦｅＳＯ４·７Ｈ２Ｏ晶体和（ＮＨ４）２Ｆｅ（ＳＯ４）２·６Ｈ２Ｏ晶体的颜色保持不变⑦ＮａＣｌ晶体、ＦｅＳＯ４·７Ｈ２Ｏ晶体、（ＮＨ４）２Ｆｅ（ＳＯ４）２·６Ｈ２Ｏ晶体３者的振荡时间以及振荡幅度基本同步，同时３者振荡时的温度相等且和环境温度一致⑧实验完毕后在装有ＦｅＳＯ４·７Ｈ２Ｏ晶体和（ＮＨ４）２Ｆｅ（ＳＯ４）２·６Ｈ２Ｏ晶体的广口瓶中滴入０．０１ｍｏｌ／ＬＫＳＣＮ溶液２滴，２者开始瞬间无色，接着马上转化为淡淡