专题七：课题一硫酸亚铁铵的制备

1、专题专题7 7 物质的制备和合成物质的制备和合成课题课题1 1 硫酸亚铁铵的制备硫酸亚铁铵的制备检索咨询检索咨询硫酸亚铁铵又称摩尔盐，是浅绿色晶体，硫酸亚铁铵又称摩尔盐，是浅绿色晶体，易溶于水，不溶于乙醇，在空气中比一般硫易溶于水，不溶于乙醇，在空气中比一般硫酸亚铁稳定酸亚铁稳定; ;受热到受热到100100时失去结晶水时失去结晶水 ，更高温度时还会发生复杂的氧化还原反应。更高温度时还会发生复杂的氧化还原反应。属于复盐，是纯净物属于复盐，是纯净物3 3种盐的溶解度（单位为种盐的溶解度（单位为g/100gg/100g）数据如下：）数据如下：复盐复盐一、实验原理一、实验原理反应方程式反应方程式:

2、Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2FeSO4 + (NH4)2SO4 + 6 H2O = (NH4)2SO4FeSO46H2O二、实验步骤二、实验步骤铁屑的净化铁屑的净化FeSO4制备制备摩尔盐制备摩尔盐制备关键关键铁屑的净化铁屑的净化交流讨论交流讨论碳酸钠碳酸钠除油污除油污碳酸钠溶液水解呈碱性碳酸钠溶液水解呈碱性FeSO4制备制备交流讨论交流讨论FeSO4制备制备减压过滤（也称抽滤或吸滤）减压过滤（也称抽滤或吸滤） 1、这种过滤方式称为：、这种过滤方式称为： 。得到较干燥的沉淀得到较干燥的沉淀 布氏漏斗布氏漏斗吸滤瓶吸滤瓶安全瓶安全瓶ABC普通过滤普通过滤2、这种过滤跟普通过滤相

3、比，除了过滤速度快外，还、这种过滤跟普通过滤相比，除了过滤速度快外，还有一个优点是：有一个优点是： 。3、你能讲出仪器、你能讲出仪器A、B、C的名称么？的名称么？问题问题3 3：什么是抽滤：什么是抽滤? ?为什么用抽滤为什么用抽滤? ?它它与普通过滤有何异同与普通过滤有何异同? ? 三、实验现象三、实验现象四、产率计算四、产率计算铁屑的质量铁屑的质量/g硫酸亚铁铵的质量硫酸亚铁铵的质量/g产率产率理论产量理论产量实际产量实际产量4.2g25.0g28.2g88.6四、实验流程图四、实验流程图: :废铁屑废铁屑废铁屑废铁屑碳酸钠碳酸钠溶液溶液过滤过滤硫酸硫酸硫酸亚铁硫酸亚铁过滤过滤加热加热硫酸亚

4、铁硫酸亚铁硫酸铵硫酸铵硫酸亚铁铵硫酸亚铁铵、组成分析、组成分析五、产品检验五、产品检验实验不环保。实验不环保。废铁屑含有的硫、磷等杂质和废铁屑含有的硫、磷等杂质和硫酸反应时生成硫酸反应时生成H H2 2S S、PHPH3 3等有毒气体，由于原等有毒气体，由于原实验装置为敞开式，导致实验室弥漫着强烈的实验装置为敞开式，导致实验室弥漫着强烈的刺激性气体，直接危害师生的身体健康。刺激性气体，直接危害师生的身体健康。六、存在问题六、存在问题改进一：水浴加热改进一：水浴加热改进二：除去有毒气体改进二：除去有毒气体3 3产品质量不高。产品质量不高。这主要是因为合成硫酸亚铁中这主要是因为合成硫酸亚铁中间产物

5、时，原实验采用的工艺流程及操作极易导间产物时，原实验采用的工艺流程及操作极易导致致FeFe2+2+被氧化成被氧化成FeFe3+3+，增加产物中杂质，增加产物中杂质FeFe3+3+含量。含量。制备物质的一般的方法制备物质的一般的方法确定原料确定原料反应原理反应原理设计反应途径设计反应途径选择合理的仪器和装置选择合理的仪器和装置分离提纯分离提纯控制控制反应反应条件条件目标产品目标产品总总结结例：例：摩尔盐产品中离子的检验：摩尔盐产品中离子的检验：为检验硫酸亚铁铵晶体中的为检验硫酸亚铁铵晶体中的NH4、Fe2+、SO42，（1）甲同学提出可以用湿润的）甲同学提出可以用湿润的 试纸、稀盐酸试纸、稀盐酸

6、和和 溶液检验出这三种离子。溶液检验出这三种离子。Ba(OH)2氯水氯水先加先加KSCN溶液，无明显变化，溶液，无明显变化，再加氯水，溶液呈血红色再加氯水，溶液呈血红色继续滴加氯水后，溶液的红色明显加深继续滴加氯水后，溶液的红色明显加深红色石蕊红色石蕊但是实际操作中，乙加入但是实际操作中，乙加入KSCN溶液后发现溶液变为溶液后发现溶液变为浅红色，于是对自己提出的方法产生怀疑。丙同学仔浅红色，于是对自己提出的方法产生怀疑。丙同学仔细思考后认为，可以从另一现象证明产品中的细思考后认为，可以从另一现象证明产品中的Fe2+，该现象是：该现象是： 。（2）乙同学提出检验产品中的）乙同学提出检验产品中的F

7、e2+ 、可以用、可以用KSCN溶溶液和另一种试剂液和另一种试剂 来检验，试简述操作和现象：来检验，试简述操作和现象： 。产品中产品中Fe2的定量分析的定量分析 制得的摩尔盐样品中往往含有极少量的制得的摩尔盐样品中往往含有极少量的Fe3+。为了。为了测定摩尔盐产品中测定摩尔盐产品中Fe2+的含量，一般采用在酸性下用的含量，一般采用在酸性下用KMnO4标准液滴定的方法。标准液滴定的方法。 称取称取4.0 g的摩尔盐样品，溶于水，并加入适量稀硫的摩尔盐样品，溶于水，并加入适量稀硫酸。用酸。用0.2 mo1/L KMnO4溶液滴定，当溶液中溶液滴定，当溶液中Fe2+ 全部全部被氧化时，消耗被氧化时，

8、消耗KMnO4溶液体积溶液体积 10.00 mL。（1）请完成滴定过程中发生的离子方程式：）请完成滴定过程中发生的离子方程式： Fe2 MnO4（ ） Mn2 Fe3 H2O（2）本实验的指示剂）本实验的指示剂 。A、酚酞、酚酞 B、甲基橙、甲基橙 C、石蕊、石蕊 D、不需要、不需要D（3）KMnO4溶液置于溶液置于 （酸式、碱式）滴定管中酸式、碱式）滴定管中酸式酸式（4）终点颜色的变化）终点颜色的变化: 。溶液由无色变为浅红色，半分钟内不褪色溶液由无色变为浅红色，半分钟内不褪色5 1 8H 1 5 414%（5）产品中）产品中Fe2+的质量分数为的质量分数为 。减少晶体在洗涤时的溶解减少晶体

9、在洗涤时的溶解 （1）步骤）步骤1的主要作用是的主要作用是 。冷却结晶冷却结晶Fe + 2Fe3 = 3Fe2 滤渣滤渣m2 g除去铁屑表面的油污除去铁屑表面的油污 、过滤、过滤（3）步骤）步骤3加入加入(NH4)2SO4固体后，要得摩尔盐晶体，需固体后，要得摩尔盐晶体，需经的实验操作包括：加热蒸发、经的实验操作包括：加热蒸发、 。 （2）步骤）步骤2中铁屑过量的目的是（用离子方程式表中铁屑过量的目的是（用离子方程式表示）：示）： 。（4）步骤）步骤3中制得的晶体过滤后用无水乙醇洗涤而不用中制得的晶体过滤后用无水乙醇洗涤而不用蒸馏水，理由是蒸馏水，理由是 。步骤步骤 2步骤步骤 3步骤步骤 1

10、摩尔盐摩尔盐m1 g的废铁屑的废铁屑15mL10Na2CO3溶液溶液小火加热，用小火加热，用倾析法分离并倾析法分离并洗涤铁屑洗涤铁屑水浴加热水浴加热趁热过滤趁热过滤15mL 3mol/LH2SO4溶液溶液一定的一定的实验操作实验操作一定量一定量(NH4)2SO4固体固体例：关于摩尔盐晶体的制备。根据下图回答：例：关于摩尔盐晶体的制备。根据下图回答：1、三个步骤中都含有、三个步骤中都含有加热加热的操作：的操作：步骤步骤1中：小火加热的目的是：中：小火加热的目的是： ；步骤步骤2中：水浴加热是为了中：水浴加热是为了 ； 水浴加热的优点是水浴加热的优点是 ；步骤步骤3中：加热是为了蒸发溶剂，浓缩结晶

11、。中：加热是为了蒸发溶剂，浓缩结晶。操作对比：操作对比：步骤步骤 2步骤步骤 3步骤步骤 1滤渣滤渣 m2 g摩尔盐摩尔盐m1 g的废铁屑的废铁屑15mL10Na2CO3溶液溶液小火加热，用小火加热，用倾析法分离并倾析法分离并洗涤铁屑洗涤铁屑水浴加热水浴加热趁热过滤趁热过滤15mL 3mol/LH2SO4溶液溶液一定的一定的实验操作实验操作一定量一定量(NH4)2SO4固体固体升温，溶液碱性增强，去油污能力增强升温，溶液碱性增强，去油污能力增强 加速铁的溶解加速铁的溶解受热均匀、便于控制温度受热均匀、便于控制温度思考：思考：该实验中，要得到摩尔盐晶体，应加热该实验中，要得到摩尔盐晶体，应加热到

12、到 时，停止加热。时，停止加热。那么蒸发下列溶液呢？那么蒸发下列溶液呢？从从CuSO4溶液得到胆矾晶体：溶液得到胆矾晶体： 。从从NaCl溶液得到溶液得到NaCl固体：固体： 。蒸干时溶液中的杂质离子会被带入晶体中；蒸干时溶液中的杂质离子会被带入晶体中；蒸干时晶体会受热分解或氧化蒸干时晶体会受热分解或氧化 加热到大量晶体析出时，停止加热，用余热蒸干加热到大量晶体析出时，停止加热，用余热蒸干加热到溶液表面出现晶膜时，停止加热加热到溶液表面出现晶膜时，停止加热为什么不能蒸干？为什么不能蒸干？溶液表面出现晶膜溶液表面出现晶膜步骤步骤2步骤步骤3步骤步骤1滤渣滤渣m2 g摩尔盐摩尔盐m1 g的废铁屑的废铁屑15mL10Na2CO3溶液溶液小火加热，用小火加热，用倾析法分离并倾析法分离并洗涤铁屑洗涤铁屑水浴加热水浴加热趁热过滤趁热过滤15mL3mol/LH2SO4溶液溶液一定的一定的实验操作实验操作一定量一定量(NH4)2SO4固体固体 ，下列适合用倾析法的有：，下列适合用倾析法的有： A、沉淀的颗粒较大、沉淀的颗粒较大 B、沉淀容易沉降、沉淀容易沉降 C、沉淀呈胶状、沉淀呈胶状 D、沉淀呈絮状、沉淀呈絮状A B防止溶液冷却时，硫酸亚铁因析出而损失防止溶液冷却时，硫酸亚铁因析出而损失 步骤步骤3中可以用如下装置进行过滤：中可以用如下装置进行过