(浙江)高中化学专题7物质的制备与合成课题一硫酸亚铁铵的制备教案(选修6)

1课题一硫酸亚铁铵的制备学问条目加试要求学问条目加试要求①硫酸亚铁铵的制备原理与操作方法b②倾析法分别、洗涤固体物质a③产率的计算方法b一、学问预备1.硫酸亚铁铵的性质硫酸亚铁铵[〔NH〕SO·FeSO·6HO]为浅绿色晶体，商品名为摩尔盐，是一种复盐，易溶4 2 4 4 2盐一样，硫酸亚铁铵在水中的溶解度比组成它的每一种盐FeSO或〔NH〕SO都要小。利用4 4 2 4这一性质可以制取硫酸亚铁铵晶体：将含有FeSO和〔NH〕SO的溶液蒸发浓缩，冷却后结4 4 2 4晶可得到硫酸亚铁铵晶体。2.硫酸亚铁铵的制备混合溶液，冷却至室温，则析出硫酸亚铁铵晶体。反响的化学方程式如下：Fe＋HSO===FeSO＋H↑2 4 4 2FeSO＋〔NH〕SO＋6HO===〔NH〕SO·FeSO·6HO↓4 4 2 4 2 4 2 4 4 21：如何检验〔NH〕SO·FeSO·6HO中含有NH＋、Fe2＋SO2－？4 2 4 4 2 4 4提示取适量硫酸亚铁铵晶体溶于水并分成三等份。向一份中参加适量NaOH并用潮湿的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝即证明原溶液含有NH＋；向其次份溶液中先4滴加少量KSCN溶液，无现象，再参加适量氯水，溶液变红，证明原溶液含有Fe2＋；向第三份溶液中参加过量稀盐酸，无明显现象，再参加适量BaCl溶液，产生白色沉淀，证明原溶2液含有SO2－。4二、课题方案设计晶体的制备。5g15mL1mol·L－1火加热数分钟，然后用倾析法分别并洗涤铁屑，晾干。2：该步操作中，参加NaCO溶液的目的是什么？2 3提示NaCO2 3

NaCO溶液，浸泡或小2 3用托盘天平称取4.2g洗净的铁屑，放入干净的锥形瓶中，向其中参加25mL3mol·－1HSO溶液，加热，并不断振荡锥形瓶。反响过程中应适当补充水，使溶液体积根本保持不2 4变，待反响根本完全后，再参加1mL3mol·L－1发皿中。

HSO溶液，趁热过滤，将滤液转移至蒸2 425mL3mol·L－1铁屑溶解，溶液呈绿色。

HSO溶液，观看到锥形瓶内产生无色气泡，2 4称取9.5g〔NH〕SO晶体，配成饱和溶液，倒入制得的硫酸亚铁溶液中，搅拌，小火4 2 4加热，在蒸发皿中蒸发浓缩至溶液外表消灭晶膜为止。将溶液静置，自然冷却，即有硫酸亚铁铵晶体析出。抽滤，并用少量酒精洗去晶体外表附着的水分。取出晶体，用干净的滤纸吸干，称量并计算产率。3：在制备FeSO时需向Fe4提示HSO与铁屑反响后，浓度变小，酸性减弱，再参加稀硫酸，使溶液酸性增加，抑制2 4FeSO4点拨一、试验留意事项合成途径铁屑的净化热Na铁屑的净化热NaCO2 3↓制取硫酸亚铁溶液H制取硫酸亚铁溶液HSO2 4↓制备硫酸亚铁铵晶体蒸发、抽滤、晶体洗涤—制备硫酸亚铁铵晶体蒸发、抽滤、晶体洗涤↓计算产率产率＝实际产量计算产率产率＝实际产量理论产量×100%3硫酸亚铁铵的制备试验留意事项铁屑的选择①为缩短反响时间，应设法增大铁的外表积，最好选用刨花车间加工的生铁碎铁屑〔丝或选用细弹簧弯曲状废铁；废旧铁丝纱窗也可，但净化处理、烘干后要剪成小段。②避开使用锈蚀程度过大的铁屑，因其外表FeOFe3＋留在23溶液中而影响产品的质量。镍化合物进入产品而显墨绿色。与铁屑反响硫酸的浓度不宜太大或太小。浓度小，反响慢；浓度太大，易产生Fe3＋、SO2制备硫酸亚铁时要振荡，准时使铁屑回落进入酸液反响。留意分次补充少量水，可防FeSO4硫酸亚铁的制备反响根本完毕后，为防止水解，加1mLHSO溶液；为防止因冷却使2 4FeSO晶体析出而造成损失，承受趁热过滤。4〔NH〕SO〔NH〕SO和FeSO4 2 4 42 4

1∶1，20℃下NHSO的溶解度为75.4g，4 2 49.5g〔NH〕SO12.5mL。4 2 4蒸发浓缩初期要搅拌，觉察晶膜消灭后停顿搅拌，冷却后可结晶得到颗粒较大或块状的晶体，便于分别，产率高、质量好。最终，得到的〔NH〕SO·FeSO·6HO2～3次，洗去晶体表4 2 4 4 2面附着的水分。不能用蒸馏水或母液洗晶体。点拨二、应用倾析法留意事项〔也称倾注法〕进展分要洗涤，可注入水〔或其他洗涤液，充分搅拌后使沉淀沉降，再用上述方法将清液倒出，如此重复数次，直到沉淀洗净。10[典例剖析]摩尔盐[〔NH〕SO·FeSO·6HO4 2 4 4 2某争论性学习小组设计了以下图所示的试验装置来制备摩尔盐。试验步骤：30%NaOHNaOH溶液装入FEFeSO4③将硫酸亚铁溶液与硫酸铵溶液混合，结晶得摩尔盐。试答复以下问题。〔1〕F中的NaOH溶液的主要作用是 。铁屑和稀硫酸反响产生的氢气可赶走装置中的氧气及〔NH〕SO溶液中的溶解氧，操4 2 4作时应先关闭活塞 并同时翻开活塞 请写出铁屑和稀硫酸反响产生的氢气的另外一个作用： 。原料利用率高，副产品少，产生的有害废物少，保护环境是“绿色化学”的主要内涵〔〕：。解析FNaOHH中的酸性气体，防止污染环境。试验中利用铁与2稀硫酸反响产生的H

可赶尽装置中的O〔NH〕SO

溶液中的溶解氧，此时可关闭A，翻开2 2 4 2 4B、CO2

A、CAH2

E中生成的FeSO4溶液压入D中，从而制取摩尔盐。答案〔1〕除去混在氢气中的酸性气体〔2〕ABC将ED〔3〕用氢氧化钠溶液除去混在氢气中的酸性气体；重复使用氢氧化钠溶液；用氢气驱除氧气，防止亚铁盐被氧化等借题发挥硫酸亚铁铵的制备试验操作要点[跟踪训练]将绿矾〔FeSO·7HO、硫酸铵[〔NH〕SO]以等物质的量混合可制得摩尔盐[〔NH〕4 2 4 2 4 4SO·FeSO·6HO]。2 4 4 2依据上图答复：步骤1的主要作用是 。步骤3在溶液浓缩时不能蒸发至干的缘由是 。〔3〕。解析〔〕热的NaCO溶液在工业生产中常用于清洗油污〕通过结晶、过滤等步骤分2 3物质时，不能将溶液蒸干，不然溶液中的其他可溶性杂质将会带入晶体中3〕Fe2＋。答案〔1〕除去铁屑外表的油污蒸干时溶液中的杂质离子会被带入晶体中，且晶体会受热分解或被氧化削减晶体在洗涤时的溶解和蒸馏水中溶解氧对晶体的氧化〔时间：45〕工业上用硫酸和废铁屑制备硫酸亚铁时，为了提高产品的质量，常实行的措施是〔 〕A.硫酸过量B.铁屑过量C.硫酸和铁的物质的量之比为1∶1D.需要用浓硫酸解析铁屑过量可以复原氧化生成的Fe3F＋2F＋===3F2F＋削减产物中的Fe3＋杂质。答案B以下中学常见试验的现象或表述正确的选项是〔 〕过量的铁投入到肯定量的稀硝酸中，充分反响后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液显血红色氢氧化亚铁KSCN2～3CuSO溶液中滴入过量NaOH4然后冷却、过滤，滤纸上的物体为“蓝色固体”解析过量的铁粉与肯定量的稀硝酸反响最终生成的是Fe2＋，A不能搅拌，BCuSONaOHCu〔OH〕沉淀，加热4 2后过滤，滤纸上留有的是Cu〔黑色D答案C下端管口堵塞的现象，可实行的措施是〔〕将一般漏斗改为分液漏斗B.将漏斗预热，进展热过滤C.增加滤纸层数D.向溶液中加一些稀硫酸解析反响后的溶液是几乎饱和的硫酸亚铁溶液过滤。4.设计试验要留意安全、无污染、现象明显。依据启普发生器原理，可用底〔见右图4.设计试验要留意安全、无污染、现象明显。依据启普发生器原理，可用底〔见右图。假设关闭K，不能使反响停顿，可将试管从烧杯中取出〔会有局部气体逸散。以下气体的制取宜使用该装置的是〔〕A.用二氧化锰〔粉末〕与双氧水制氧气用锌粒与稀硫酸制氢气用硫化亚铁〔块状〕与盐酸制硫化氢用碳酸钙〔块状〕与稀硫酸制二氧化碳解析选项AKBZnKC中与选项BHSD中CaCO与HSO反响生成CaSO，由于CaSO2 3 2 4 4 4CaCO外表，使反响停顿，达不到制取CO的目的。3 2答案B将硫酸亚铁溶液和硫酸铵溶液按溶质物质的量之比为1︰1混合加热浓缩再冷却结晶，最先析出的晶体是〔 〕硫酸亚铁B.硫酸铵C.硫酸亚铁铵D.硫酸亚铁和硫酸铵的混合晶体答案C工业上常用过量废铁屑与硫酸反响产生硫酸亚铁铁屑中常含有以下杂质其中对生成及产品纯度影响不大的是〔 〕油污C.锌

铁锈D.硫化物F2F3===3F2〔FeS，与硫酸反响生成有毒的硫化氢气体。答案B在制备硫酸亚铁铵晶体的过程中，以下说法不正确的选项是〔 〕应保持HSO适当过量，避开Fe2＋、NH＋的水解2 4 4将铁屑放入NaCO溶液中浸泡数分钟是为了除去铁屑外表的油污2 3FeSO〔NH〕SO4 4 2 4洗涤硫酸亚铁铵晶体时，应用少量酒精洗去晶体外表附着的水分解析将FeSO〔NH〕SO4 4 2 4答案C等。工业上生产过氧化钙的主要流程如下：CaO·8HO350℃左右开头分解放出氧气。2 2用上述方法制取CaO·8HO的化学方程式是 2 2。检验“水洗”是否合格的方法是 。沉淀时常用冰水掌握温度在0℃左右，其可能缘由是〔写出两种〕① ；② 。测定产品中CaO2含量的试验步骤：第一步：准确称取agbgKI2mol·L－1HSO2 4其次步：向上述锥形瓶中参加几滴淀粉溶液。第三步：逐滴参加浓度为cmol·L－1的NaSO溶液至反响完全，消耗NaSOVmL。223 223〔：I＋2SO2－===2I－＋SO2－〕2 23 46①CaO的质量分数为 〔用字母表示；2②某同学第一步和其次步的操作都很标准，第三步滴速太慢，这样测得的CaO的质量分数2可能 〔填“不受影响”、“偏低”或“偏高”〕，原因是。答案〔1〕CaClHO＋2NH8HO===CaO·8HO↓＋2NHCl〔2〕取最终一次洗涤液少许2 22 3 2 2 2 4于试管中，再滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液，看是否产生白色沉淀〔3〕①温度低可削减过氧化氢的分解，提高过氧化氢的利用率 ②该反响是放热反响，温度低有利于提高0.036cVCaO·8HO的产率〔4〕① ②偏高滴速太慢，SO2－在滴定过程中被氧气氧化2 2 a 239.〔2023·浙江理综，29〕MgBr可用作催化剂。试验室承受镁屑与液溴为原料制备无2水MgBr，装置如图1〔夹持仪器略去，主要步骤如下：21110g150mLB15mL2缓慢通入枯燥的氮气，直至溴完全导入三颈瓶中。3反响完毕后恢复至室温，过滤，滤液转移至另一枯燥的烧瓶中，冷却至0晶体，再过滤得三乙醚合溴化镁粗品。4室温下用苯溶解粗品，冷却至0160℃分解得无水MgBr2

产品。：①MgBr2反响猛烈放热；MgBr2具有强吸水性。②MgBr＋3CHOCH2 25 25请答复：

MgBr·3CHOCH2 25 25仪器A的名称是 。试验中不能用枯燥空气代替枯燥N，缘由是 2。如将装置B改为装置〔图2，可能会导致的后果 。2步骤3中，第一次过滤除去的物质是 。有关步骤4的说法，正确的选项是 。A.可用95%的乙醇代替苯溶解粗品0℃的苯160℃的主要目的是除去苯该步骤的目的是除去乙醚和可能残留的溴为测定产品的纯度，可用EDTA〔简写为Y4－〕标准溶液滴定，反响的离子方程式：Mg2＋＋Y4－===MgY2－①滴定前润洗滴定管的操作方法是 。0.2500gMgBr0.0500mol·L－1EDTA2溶液滴定至终点消耗EDTA标准溶液26.50m则测得无水MgBr产品的纯度是 〔以2质量分数表示。解析〔1〕A则镁屑与氧气反响，导致生成的MgOMgBr2液溴具有挥发性，装置B是利用氮气把溴蒸气带入三颈瓶中；假设将装置B改为装置C，则氮气通入后，会将液溴快速压入三颈瓶，反响过快大量放热而存在安全隐患。由于镁屑不溶于混合液中，故第一次过滤而除去。〔4〕95A0℃的苯，可以削减产品的溶解，B160℃的主要目的是分解三乙醚合溴化镁得到溴化镁，不是为了除去苯，CD确。应选BD。〔5〕①滴定管润洗的操作方法为：从滴定管上口参加少量待装液，倾斜着转动滴定管，使液体润湿内壁，然后从下部放出，重复3MgBr～4〔MgBr〕n2 2Y4－＝0.0500mol·－×0.0265L1.35×1－3moMgBr＝1.325×1－3mol×1842g·mol－1＝0.2438g0.2438g/0.2500g×100%＝97.5%。答案〔1〕球形枯燥管防止镁屑与氧气反响，生成的MgO阻碍Mg与Br2会将液溴快速压入三颈瓶，反响过快大量放热而存在安全隐患镁屑〔4〕BD〔5〕①从滴定管上口参加少量待装液，倾斜着转动滴定管，使液体润湿内壁，然后从下部2～3②97.5%10.硫酸亚铁铵的化学式为〔NH〕SO·FeSO·6HO，商品名为摩尔盐。可由硫酸亚铁与硫4 2 4 4 2FeSO·7HO4240.048.0FeSO·7HO4240.048.060.073.3－－〔NH〕SO·FeSO·6HO4 2 4 4218.121.224.527.9－－温度/℃102030405070〔NH〕SO4 2 473.075.478.081.084.591.9Ⅰ.试验室制取少量摩尔盐的流程如下：试答复以下问题：步骤3中进展“趁热快速过滤”，可实行的措施是 〔写出1种，12趁热过滤的目的 ；步骤4中加热浓缩至 时为止；步骤4中析出的晶体不含〔NH〕SO、FeSO的缘由是 ，4 2 4 4理论上制得的摩尔盐的质量为 。1.96gKMnO酸性溶液进4行滴定。KMnO4

酸性溶液装在 〔填“酸式”或“碱式”〕滴定管MnO－4被还原为Mn2 ＋ ，试写出该滴定过程中的离子方程式：；推断该反响到达滴定终点的现象 ；假设到达滴定终点时，用去VmLKMnO酸性溶液，则该KMnO酸性溶液的浓度