怎样配制一定浓度的二价铁溶液
在实验室或工业生产中，二价铁溶液（Fe²⁺）是一种常用的化学试剂，广泛应用于水处理、冶金、医药和化工等领域。以下是如何配制一定浓度的二价铁溶液的详细步骤和注意事项。
配制步骤：
1. 计算所需物质的量：
首先，根据所需溶液的浓度和体积，计算出所需FeSO₄·7H₂O（硫酸亚铁七水合物）的质量。例如，如果需要配制100 mL 0.1 M的二价铁溶液，所需的硫酸亚铁质量为：
\[
质量 = 浓度 \times 体积 \times 摩尔质量
\]
\[
质量 = 0.1 \, \text{mol/L} \times 0.1 \, \text{L} \times 278.01 \, \text{g/mol} = 2.78 \, \text{g}
\]
硫酸亚铁的摩尔质量约为278.01 g/mol。
2. 称量：
使用分析天平精确称量出计算得到的硫酸亚铁质量。
3. 溶解：
将称量好的硫酸亚铁放入一个干净的烧杯中，加入少量去离子水，搅拌至完全溶解。
4. 定容：
将溶液转移至100 mL容量瓶中，用去离子水冲洗烧杯，确保所有溶液都转移到容量瓶中。继续加去离子水至刻度线，轻轻摇匀。
5. 储存：
将配制好的二价铁溶液转移至棕色试剂瓶中，避光保存，以防止氧化。
注意事项：
硫酸亚铁易吸湿，应密封保存。
配制过程中避免与空气直接接触，以防氧化。
使用去离子水而非自来水，以减少杂质的影响。
信息来源：
美国化学协会（ACS）：[硫酸亚铁的摩尔质量](https://www.acs.org/content/acs/en/education/whatischemistry/periodictable/properties.html)
常见问题清单及解答：
1. 问题：为什么需要使用去离子水而不是自来水？
解答：自来水含有多种离子和杂质，可能会影响二价铁溶液的浓度和稳定性。
2. 问题：二价铁溶液为什么要避光保存？
解答：光线会导致二价铁被氧化成三价铁，影响溶液的稳定性。
3. 问题：如何检测二价铁溶液的浓度？
解答：可以使用铁氰化钾法、邻二氮菲法等化学滴定方法来检测。
4. 问题：硫酸亚铁在配制过程中为什么会吸湿？
解答：硫酸亚铁是一种吸湿性物质，容易从空气中吸收水分。
5. 问题：为什么不能直接将固体硫酸亚铁加入容量瓶中溶解？
解答：直接加入容量瓶中可能会因为溶解过程中放热而损坏容量瓶。
6. 问题：如何处理配制过程中产生的沉淀？
解答：可以通过过滤或离心分离沉淀，然后重新配制溶液。
7. 问题：二价铁溶液在储存过程中会变成棕色，为什么？
解答：二价铁溶液在空气中会被氧化成三价铁，导致溶液颜色变深。
8. 问题：二价铁溶液的保质期是多久？
解答：通常情况下，避光储存的二价铁溶液保质期为几个月。
9. 问题：为什么不能使用金属容器储存二价铁溶液？
解答：金属容器可能会与溶液中的离子发生反应，导致溶液变质。
10. 问题：二价铁溶液在配制过程中有什么特殊的安全注意事项？
解答：在配制过程中应避免吸入蒸汽，佩戴适当的防护装备，如手套和护目镜。
