《硫酸亚铁铵的制备》

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1、课题课题1硫酸亚铁铵的制备硫酸亚铁铵的制备1.通过制备实验，进一步了解分离和提纯化合物常通过制备实验，进一步了解分离和提纯化合物常用的一些方法。用的一些方法。2.了解、学习并尝试有关制备实验方案的设计。了解、学习并尝试有关制备实验方案的设计。3.训练物质的称量、溶解、加热、结晶、抽滤、水训练物质的称量、溶解、加热、结晶、抽滤、水浴加热、倾析法分离或洗涤等操作技能。浴加热、倾析法分离或洗涤等操作技能。4.了解复盐硫酸亚铁铵的制备原理和方法。了解复盐硫酸亚铁铵的制备原理和方法。学习目标学习目标1硫酸亚铁铵的性质硫酸亚铁铵的性质 硫酸亚铁铵硫酸亚铁铵(NH4)2SO4FeSO46H2O为为_色晶体，

2、商品名为色晶体，商品名为_，是一种，是一种_，易，易溶于水溶于水,不溶于不溶于_,一般亚铁盐在空气中易被一般亚铁盐在空气中易被_,形成复盐后就比较稳定。与其他复盐一样，形成复盐后就比较稳定。与其他复盐一样，硫酸亚铁铵在水中的溶解度比组成它的每一种盐硫酸亚铁铵在水中的溶解度比组成它的每一种盐FeSO4或或(NH4)2SO4都要都要_ (见下表见下表)。利用这一。利用这一性质可以制取硫酸亚铁铵晶体：将含性质可以制取硫酸亚铁铵晶体：将含FeSO4和和(NH4)2SO4的溶液的溶液_，冷却后结晶可得到，冷却后结晶可得到硫酸亚铁铵晶体。硫酸亚铁铵晶体。浅绿浅绿摩尔盐摩尔盐复盐复盐乙醇乙醇氧化氧化小小蒸发

3、浓缩蒸发浓缩一、实验原理一、实验原理硫酸铵、水合硫酸亚铁、硫酸亚铁铵的溶解度硫酸铵、水合硫酸亚铁、硫酸亚铁铵的溶解度将铁屑与稀硫酸反应可制得将铁屑与稀硫酸反应可制得_溶液，溶液，然后加入等物质的量的然后加入等物质的量的_，加热浓缩可得，加热浓缩可得到混合溶液，冷却至室温，则析出到混合溶液，冷却至室温，则析出_晶体。反应的化学方程式如下：晶体。反应的化学方程式如下：_，_硫酸亚铁硫酸亚铁硫酸铵硫酸铵硫酸亚铁铵硫酸亚铁铵FeH2SO4=FeSO4H2FeSO4(NH4)2SO4+6H2O = (NH4)2SO4FeSO46H2O2 . 硫酸亚铁铵的制备硫酸亚铁铵的制备思考思考1为什么硫酸铵溶液和硫

4、酸亚铁溶液混合，为什么硫酸铵溶液和硫酸亚铁溶液混合，浓缩后会析出硫酸亚铁铵晶体？浓缩后会析出硫酸亚铁铵晶体？ 本实验的操作过程可分为三个步骤，即铁屑的本实验的操作过程可分为三个步骤，即铁屑的净化、净化、_的制备和的制备和_晶体的制晶体的制备。备。1取一只小烧杯，放入约取一只小烧杯，放入约5 g铁屑，向其中注入铁屑，向其中注入15 mL 1 molL1 Na2CO3溶液，浸泡或小火加热数分溶液，浸泡或小火加热数分钟，以除去铁屑表面的油污，然后用钟，以除去铁屑表面的油污，然后用_法分法分离并洗涤铁屑，晾干。离并洗涤铁屑，晾干。即：浸泡即：浸泡(煮沸煮沸) _法分离法分离洗涤洗涤晾干晾干(烘干烘干)

5、。硫酸亚铁硫酸亚铁硫酸亚铁铵硫酸亚铁铵倾析倾析倾析倾析二、实验步骤二、实验步骤2用托盘天平称取用托盘天平称取4.2 g洗净的铁屑，放入洁净的洗净的铁屑，放入洁净的锥形瓶中，向其中加入锥形瓶中，向其中加入25 mL 3 molL1 H2SO4溶液溶液,加热加热(有氢气生成，用明火加热注意安全有氢气生成，用明火加热注意安全)，并不断，并不断振荡锥形瓶。反应过程中应适当补充水，使溶液体振荡锥形瓶。反应过程中应适当补充水，使溶液体积基本保持不变积基本保持不变(防止析出防止析出_晶体晶体)，待反应基，待反应基本完全后，再加入本完全后，再加入1 mL 3 molL1 H2SO4溶液溶液(抑制抑制FeSO4

6、 _)，趁热过滤，将滤液转移至蒸发皿，趁热过滤，将滤液转移至蒸发皿中。中。即：称量即：称量加酸并加热加酸并加热振荡振荡补充水补充水加硫加硫酸酸趁热过滤趁热过滤(抽滤抽滤)转移至蒸发皿中。转移至蒸发皿中。FeSO4水解水解3称取称取9.5 g (NH4)2SO4晶体，配成饱和溶液，倒晶体，配成饱和溶液，倒入制得的硫酸亚铁溶液中，搅拌，小火加热，在入制得的硫酸亚铁溶液中，搅拌，小火加热，在蒸发皿中蒸发浓缩至溶液表面出现蒸发皿中蒸发浓缩至溶液表面出现_为止。为止。将溶液静置，自然冷却，即有硫酸亚铁铵晶体析将溶液静置，自然冷却，即有硫酸亚铁铵晶体析出。抽滤，并用少量出。抽滤，并用少量_洗去晶体表面附着

7、的洗去晶体表面附着的水分。即：加硫酸铵饱和溶液水分。即：加硫酸铵饱和溶液蒸发浓缩蒸发浓缩(出现晶出现晶膜膜)冷却结晶冷却结晶抽滤抽滤酒精洗涤晶体。酒精洗涤晶体。4取出晶体，用干净的取出晶体，用干净的_吸干，称重并计吸干，称重并计算产率。即：算产率。即：用滤纸吸干用滤纸吸干称量称量计算。计算。晶膜晶膜酒精酒精滤纸滤纸1在制备硫酸亚铁铵的过程中在制备硫酸亚铁铵的过程中 (1)加入过量的铁：加入过量的铁：防止防止Fe2被氧气等氧化成被氧气等氧化成Fe3。同时还可除去废。同时还可除去废铁屑中铁锈带入的铁屑中铁锈带入的Fe3。另外，蒸发浓缩溶液时。另外，蒸发浓缩溶液时要少搅拌，浓缩后溶液转移到密封容器中

8、冷却结要少搅拌，浓缩后溶液转移到密封容器中冷却结晶，以减少接触空气的时间。晶，以减少接触空气的时间。实验建议实验建议(2)保持溶液的酸性：溶液中保持溶液的酸性：溶液中Fe2可发生水解：可发生水解：Fe22H2O Fe(OH)22H，在反应过程，在反应过程中应加入过量稀硫酸，保持溶液一定的酸性，中应加入过量稀硫酸，保持溶液一定的酸性，抑制抑制Fe2发生水解。发生水解。2制备制备(NH4)2SO4FeSO46H2O宜宜采用水浴加热。采用水浴加热。水浴加热浓缩易控制加热温度，温度过高水浴加热浓缩易控制加热温度，温度过高Fe2易被易被空气中的空气中的O2氧化。蒸发浓缩时会发生水解反应。氧化。蒸发浓缩时

9、会发生水解反应。 利用实验室制氢废液，过滤除去利用实验室制氢废液，过滤除去PbSO4等杂等杂质后质后,用用ZnO调节滤液使其调节滤液使其pH约为约为2，过滤取滤液，过滤取滤液加热、蒸发、浓缩溶液，制得较高温度下的硫酸加热、蒸发、浓缩溶液，制得较高温度下的硫酸锌饱和溶液，快速冷却结晶可制得硫酸锌晶体，锌饱和溶液，快速冷却结晶可制得硫酸锌晶体，通过重结晶的方法可得到纯度较高的硫酸锌晶体。通过重结晶的方法可得到纯度较高的硫酸锌晶体。拓展课题拓展课题7-1：用制氢废液制备硫酸锌晶体用制氢废液制备硫酸锌晶体利用乙醇的挥发，除去晶体表面附着的水分利用乙醇的挥发，除去晶体表面附着的水分（1）步骤）步骤1Na

10、2CO3的主要作用是的主要作用是 。冷却结晶冷却结晶Fe + 2Fe3 = 3Fe2 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中，加入中，加入(NH4)2SO4固体后，要得到摩尔盐固体后，要得到摩尔盐晶体，需经过的实验操作包括：晶体，需经过的实验操作包括

11、： 加热蒸发、加热蒸发、 、 。（2）步骤）步骤2中铁屑过量的目的是（用离子方程式表示）中铁屑过量的目的是（用离子方程式表示）： 。（4）步骤）步骤3中制得的晶体过滤后用无水乙醇洗涤的目的中制得的晶体过滤后用无水乙醇洗涤的目的是是 。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：水浴加热的优点是中：水浴加热的优点是 ； 水浴加热是为了水浴加热是为了 ；步骤步骤3中：加热是为了中：加热是为了操作对比：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15mL1