氢氧化亚铁向氢氧化铁的转化是高中化学中著名的变色实验。由于Fe(OH)2极易被氧化。现实中很难观察到纯净的白色沉淀。化学虚拟仿真实验通过真实还原“除氧”、“长滴管”等规范操作细节,让学生在反复试错中掌握这一高难度制备实验的精髓。
一、极易被破坏的“白色沉淀”
氢氧化亚铁是铁的二价氢氧化物,它性质极其活泼,是很多学生在实验室中难以捕捉的瞬间存在。
制备原理:实验室通常用新制的硫酸亚铁溶液与氢氧化钠溶液反应制备:FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4。
转化的真相:现实实验中,若操作稍有不慎,如溶液未煮沸除氧、滴管悬空滴加,生成的白色沉淀会迅速变为灰绿色,最终变为红褐色。这是因为Fe(OH)2被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。这种“白色一灰绿色一红褐色“的颜色突变,正是铁元素变价特征的直观体现。
![]()
二、虚拟仿真:还原真实的规范化操作考核
不同于简单的“一键生成”,VR课堂中,在探究铁的氢氧化物制备时,虚拟实验室完全遵循现实世界的物理与化学规则,不仅展示现象,更侧重于对实验步骤的真实还原与考核:
1. 还原严苛的隔绝氧气步骤:在虚拟场景中,学生根据教科书级的操作流程指引——加热煮沸NaOH溶液以驱赶溶解氧,并在FeSO4溶液中提前加入铁粉抑制氢氧化亚铁的氧化。如果学生省略了除氧、加铁粉等步骤,虚拟实验将真实模拟失败结果:沉淀直接呈现灰绿色。
![]()
2.长滴管的精准操作:现实中要求将胶头滴管的长尖嘴伸入液面以下再挤出胶头。虚拟实验精准判定滴管位置,若学生习惯性地悬空滴加,系统会立即模拟氧气介入,沉淀瞬间变色。这种对错误操作的“即时惩罚”反馈,迫使学生纠正操作习惯,理解“隔绝空气”对该实验的决定性意义。
3.捕捉稍纵即逝的现象:在操作正确的前提下,虚拟仿真实验能够真实呈现试管中生成的絮状白色沉淀,化学VR课堂中,还允许学生在不担心氧化的前提下仔细观察其形态,随后通过移除液封或振荡试管,观察其氧化变色的全过程,强化对物质性质过渡性的理解。
![]()
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.