《硫酸亞鐵銨的制備》學(xué)案用

課題實(shí)驗(yàn)7-1硫酸亞鐵銨的制備實(shí)驗(yàn)原理：鐵屑易溶于稀硫酸，生成硫酸亞鐵：Fe+HSQ=FeSQ+H f硫酸亞鐵與等物質(zhì)量的硫酸銨在水溶液中相互作用，即生成溶解度較小的淺綠色硫酸亞鐵銨復(fù)鹽晶體：FeSQ+(NH4)2SQ+6H2O=FeSQ (NHSO 6H2OJ。一般亞鐵鹽在空氣中都 易被氧化，但形成復(fù)鹽后卻比較穩(wěn)定，不易氧化。實(shí)驗(yàn)試劑：3mol/L硫酸溶液，0.1mol/L碳酸鈉溶液，鐵屑，硫酸銨。實(shí)驗(yàn)儀器：電子天平，量筒(10mL,50mL),燒杯(50mL)，錐形瓶(250mL),蒸發(fā)皿(60mL),玻璃棒, 鐵架臺(tái)，酒精燈，三腳架，石棉網(wǎng)，膠頭滴管，藥匙，吸濾瓶，布氏漏斗。具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：1. Fe屑的處理和稱量【操作】稱取約 5g鐵屑，放入錐形瓶，加入 15 mL1mol/LNa 2CQ溶液，小火加熱10 min 以除去Fe屑表面的油污，將剩余的堿液倒出，置于回收瓶中，用蒸餾水把Fe沖洗干凈，干燥后稱其質(zhì)量，記為m*Fe)，備用?！締栴}】1 鐵屑顆粒能否太小？2. Na2CO3溶液用以除油污的原因是 ,加熱更有利于提高去污能力的原因是 ，將剩余的堿液倒掉的方法2. FeSQ的制備【操作】將稱量好的 Fe屑放入錐形瓶中，加入 25 mL 3mol / L fSQ，放在水浴中加熱并 不斷震蕩。反應(yīng)中應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)充水，待反應(yīng)基本完全后，再加入1 mL 3mol / L H2SQ,趁熱過濾，將濾液轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中?！締栴}】反應(yīng)的化學(xué)方程式為 , 水浴加熱過程中要注意往錐形瓶中補(bǔ)充適量水分，理由是 制備FeSQ溶液時(shí)，用右圖裝置趁熱過濾是 。 趁熱過濾的目的是 。 反應(yīng)結(jié)束時(shí)再加入 1 mL 3mol / L H2SO1的作用是； 在制備FeSQ過程中常會(huì)出現(xiàn)黃色現(xiàn)象，避免這種現(xiàn)象的有效方是3. (NH4)2SO4 FeSQ 6H2O 的制備【操作】稱取9.5g的(NH4)2SC4配成飽和溶液并將其加入上面實(shí)驗(yàn)的蒸發(fā)皿中，緩緩加熱， 濃縮至表面出現(xiàn)晶膜為止。放置冷卻，得到硫酸亞鐵銨的晶體。抽濾后，用無水乙醇 洗滌晶體，除去其表面的水分，觀察生成的硫酸亞鐵銨的顏色和狀態(tài)。稱量為m2g?！締栴}】 加熱、濃縮溶液時(shí)，不濃縮至干的理由是 實(shí)驗(yàn)時(shí)，使摩爾鹽結(jié)晶可以采取的方法是 。(填序號)A. 蒸發(fā)濃縮溶液、再自然冷卻結(jié)晶B. 不蒸發(fā)溶液、直接自然冷卻結(jié)晶C. 加熱、蒸發(fā)、濃縮至晶體完全析出 制得的晶體過濾后用無水乙醇洗滌而不用蒸餾水，根據(jù)是 4. (NH4)2SO4 FeSOi 6H2O 純度檢測制得的摩爾鹽樣品中往往含有極少量的 般采用在酸性下用 KM nO標(biāo)準(zhǔn)液滴定的方法。Fe3+。為了測定摩爾鹽產(chǎn)品中Fe2+的含量,稱取4.0 g的摩爾鹽樣品，溶于水，并加入適量稀硫酸。用0.2 mo1/L KMnO4溶液滴定，當(dāng)溶液中Fe2+全部被氧化時(shí)，消耗 KMnO溶液體積10.00 mL 。(1) 請完成滴定過程中發(fā)生的離子方程式：Fe + + MnO 4 + () _Mn + + Fe + +2O(2) 本實(shí)驗(yàn)的指示劑 。A、酚酞 B 、甲基橙 C 石蕊 D、不需要(3) KMnO溶液置于(酸式、堿式)滴定管中(4) 終點(diǎn)顏色的變化：。(5) 產(chǎn)品中Fe2+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。答案：(1) 5 1 8H + 1 5 4(2) D (3)酸式(4)滴最后一滴標(biāo)準(zhǔn)時(shí)溶液由無色變?yōu)樽霞t色，半分鐘內(nèi)不褪色(5) 14%練習(xí)：1. 硫酸亞鐵銨的化學(xué)式為(NH)2SQ FeSQ6HO,商品名為摩爾鹽?？捎闪蛩醽嗚F與硫酸銨小火加熱，用傾析 法分離并洗滌鐵I實(shí)驗(yàn)操作I摩爾鹽步驟1步驟21濾渣m2 g水浴加熱趁熱過濾步驟3反應(yīng)生成硫酸亞鐵銨， 一般硫酸亞鐵鹽在空氣中易被氧化，而形成摩爾鹽后就比較穩(wěn)定了。三種鹽的溶解度(單位為g/100 g水)如下表：溫度/C102030405070(NH4) 2SQ73.0P 75.478.081.084.591.9FeSQ 7H2Q40.048.060.073.3一一(N H) 2SQ FeSQ 6H2Q18.121.224.527.9一一I.實(shí)驗(yàn)室制取少量摩爾鹽的流程如下:mi g的廢鐵屑15mL 3mol/L一定量15mL10% Na2CQ$溶液H2SO4溶液(NH4)2Sd 固體(1) 步驟1Na2CQ3的主要作用是 (2) 步驟2中鐵屑過量的目的是(用離子方程式表示)： (3) 步驟3中，加入(NH4)2SQ4固體后，要得到摩爾鹽晶體，需經(jīng)過的實(shí)驗(yàn)操作包括:加熱蒸發(fā)、洗滌和干燥。(4) 步驟3中制得的晶體過濾后用無水乙醇洗滌的目的是 操作對比：1、三個(gè)步驟中都含有加熱的操作: 步驟1中：小火加熱的目的是：步驟2中：水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)是 水浴加熱是為了 ;步驟3中：加熱是為了蒸發(fā)溶劑，濃縮結(jié)晶。思考：該實(shí)驗(yàn)中，要得到摩爾鹽晶體，應(yīng)加熱到 時(shí)，停止加熱。為什么不能蒸干？那么蒸發(fā)下列溶液呢？從CUSO4溶液得到膽磯晶體：O從NaCI溶液得到NaCI固體：2、三個(gè)步驟中都含有固液分離的操作：步驟1中采用傾析法分離出鐵屑，下列適合用傾析法的有：（）A、沉淀的顆粒較大B、沉淀容易沉降C、沉淀呈膠狀D、沉淀呈絮狀步驟2中溶液趁熱過濾的原因是步驟3中可以用如下裝置進(jìn)行過濾:1、A這種過濾方式稱為： 2、這種過濾跟 B普通過濾相比，除了過濾速度快外，還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是: 變式訓(xùn)練：右圖是模擬工業(yè)制備摩爾鹽晶體的實(shí)驗(yàn)裝置。步驟如下：鐵屑 1、 先用15%的NqCO溶液煮沸廢鐵屑（含少量油污、鐵銹、FeS），再用清水洗凈。2、將處理好的鐵屑放入錐形瓶中，加入適量稀硫酸。3、 利用容器的反應(yīng)，向容器中通入H2 ，應(yīng)關(guān)閉活塞 ，打開活塞（填字母）。向容器中通入 Ha的目的是 。4、 待錐形瓶中的鐵屑快反應(yīng)完時(shí)， ,（填寫操作）繼續(xù)產(chǎn)生的H2會(huì)將錐形瓶中的FeSO （含少量未反應(yīng)的稀硫酸）壓到飽和（NH4）2SO溶液的底部。常溫，放置一段時(shí)間，試劑瓶底部會(huì)析出淺綠色晶體。5、簡述從容器中分離并得到純凈硫酸亞鐵銨晶體的操作步驟是:6、容器中 NaOH溶液的作用： 。答案：（1）除去鐵屑表面的油污（2）Fe + 2Fe 3+ = 3Fe 2+（ 3） 冷卻結(jié)晶 過濾（4 ）禾9用乙醇的揮發(fā)，除去晶體表面附著的水分操作對比答案：步驟一：升溫，溶液堿性增強(qiáng)，去油污能力增強(qiáng) 步驟二：受熱均勻、便于控制溫度加速鐵的溶解思考答案：溶液表面出現(xiàn)晶膜蒸干時(shí)溶液中的雜質(zhì)離子會(huì)被帶入晶體中；蒸干時(shí)晶體會(huì)受熱分解或氧化 加熱到溶液表面出現(xiàn)晶膜時(shí)，停止加熱 加熱到大量晶體析出時(shí)，停止加熱，用余熱蒸干2. AB防止溶液冷卻時(shí)，硫酸亞鐵因析出而損失步驟3:1.減壓過濾（也稱抽濾或吸濾）2.得到較干燥的沉淀變式訓(xùn)練答案：3。A BC排出裝置中的空氣，帶出溶解氧，防止Fe2+被氧化4. 關(guān)閉活塞B、C,打開活塞A5. 過濾洗滌干燥6. 吸收FeS與稀硫酸反應(yīng)生成的 H2S氣體，防止污染。