浙江专用2022版高中化学专题7物质的制备与合成课题一硫酸亚铁铵的制备课件选修6
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第七页，编辑于星期六：十二点 十六分。
思考2：该步操作中，加入Na2CO3溶液的目的是什么？ 提示 Na2CO3溶液的主要作用是除去铁屑表面的油污。
第八页，编辑于星期六：十二点 十六分。
2.用托盘天平称取4.2 g洗净的铁屑，放入洁净的锥形瓶中，向其中加入25 mL 3 mol·L－1 H2SO4溶液，加热，并不断振荡锥形瓶。反应过程中应适当补充____，水使溶液体积基本保持 不变，待反应基本完全后，再加入1 mL 3 mol·L－1 H2SO4溶液，趁热过滤，将滤液转移至蒸 发皿中。 实验现象：向锥形瓶中加入25 mL 3 mol·L－1 H2SO4溶液，观察到锥形瓶内产生___无__色_气，泡铁 屑溶解，溶液呈____色绿。
点拨一、实验注意事项
1.合成途径
铁屑的净化 — 热Na2CO3溶液、倾析
↓
制取硫酸亚铁溶液 — H2SO4溶液溶解、过滤 ↓
制备硫酸亚铁铵晶体 — 蒸发、抽滤、晶体洗涤
↓
计算产率 — 产率＝实 理际 论产 产量 量×100%
第十二页，编辑于星期六：十二点 十六分。
2.硫酸亚铁铵的制备实验注意事项
第九页，编辑于星期六：十二点 十六分。
3.称取9.5 g （NH4）2SO4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， 在蒸发皿中蒸发浓缩至溶液表面出现_____为止。将溶液晶静膜置，自然冷却，即有硫酸亚铁铵
晶体析出。抽滤，并用少量_____洗去晶体表面附着的酒__精___。
水分
第四页，编辑于星期六：十二点 十六分。
2.硫酸亚铁铵的制备 将铁屑与稀硫酸反应可制得___硫__酸___亚溶铁液，然后加入等物质的量的_______硫，酸加铵热浓缩可 得到混合溶液，冷却至室温，则析出__________硫__酸__亚晶铁体铵。反应的化学方程式如下： _______________________________ ___F_e_＋___H_2_S_O__4_=_=_=_F_e_S_O__4_＋__H_2_↑________________________________ FeSO4＋（NH4）2SO4＋6H2O===（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O↓
第六页，编辑于星期六：十二点 十六分。
二、课题方案设计 制备硫酸亚铁铵的操作过程可分为三个步骤，即__铁__屑__的净化、__硫__酸__亚__铁__的制取和 ____硫__酸__亚__铁_铵___晶体的制备。
1.取一只小烧杯，放入约5 g铁屑，向其中注入15 mL 1 mol·L－1 Na2CO3溶液，浸泡或小火加热 数分钟，然后用_______法分离倾并析 洗涤铁屑，晾干。
第十三页，编辑于星期六：十二点 十六分。
（4）硫酸亚铁的制备反应基本结束后，为防止水解，加1 mLH2SO4溶液；为防止因冷却 使FeSO4晶体析出而造成损失，采用趁热过滤。 （5）注意计算（NH4）2SO4的用量，基本保持滤液中（NH4）2SO4和FeSO4的物质的量之 比为1∶1，溶解之前按溶解度计算蒸馏水的用量并煮沸。在室温20 ℃下，（NH4） 2SO4的溶解度为75.4 g，9.5 g （NH4）2SO4配成饱和溶液应需蒸馏水约12.5 mL。 （6）蒸发浓缩初期要搅拌，发现晶膜出现后停止搅拌，冷却后可结晶得到颗粒较大或 块状的晶体，便于分离，产率高、质量好。 （7）最后，得到的（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O晶体，用无水酒精洗涤2～3次，洗去晶
（1）铁屑的选择 ①为缩短反应时间，应设法增大铁的表面积，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避免使用锈蚀程度过大的铁屑，因其表面Fe2O3过多无法被铁完全还原，会导致Fe3 ＋留在溶液中而影响产品的质量。 ③市售的清洁用钢丝球不适合作为原料，因为钢丝球中金属铬、镍含量较高，最终会 导致铬、镍化合物进入产品而显墨绿色。 （2）与铁屑反应硫酸的浓度不宜太大或太小。浓度小，反应慢；浓度太大，易产 生Fe3＋、SO2，使溶液出现黄色。 （3）制备硫酸亚铁时要振荡，及时使铁屑回落进入酸液反应。注意分次补充少量水， 可防止FeSO4析出，也可控制硫酸浓度不过大。
第五页，编辑于星期六：十二点 十六分。
思考 1：如何检验（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O 中含有 NH＋ 4 、Fe2＋及 SO24－？ 提示 取适量硫酸亚铁铵晶体溶于水并分成三等份。向一份中加入适量 NaOH 溶液并加热，并用湿润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＋ 4 ；向第二份溶液中先滴加少量 KSCN 溶液，无现象，再加入适量氯水，溶 液变红，证明原溶液含有 Fe2＋；向第三份溶液中加入过量稀盐酸，无明显现象， 再加入适量 BaCl2 溶液，产生白色沉淀，证明原溶液含有 SO24－。
第一页，编辑于星期六：十二点 十六分。
课题一 硫酸亚铁铵的制备
第二页，编辑于星期六：十二点 十六分。
【学考报告】
知识条目
①硫酸亚铁铵的制备原理与操作方法 ②倾析法分离、洗涤固体物质 ③产率的计算方法
加试要求 b a b
第三页，编辑于星期六：十二点 十六分。
一、知识预备
1.硫酸亚铁铵的性质 硫酸亚铁铵[（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O]为____浅__绿色晶体，商品名为_______摩_，尔是盐一种复盐， 易溶于水，不溶于______，一般乙亚醇铁盐在空气中易被__________，形氧成气复氧盐化后就比较稳 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FeSO4或（NH4） 2SO4都要____。利用这一性质可小以制取硫酸亚铁铵晶体：将含有FeSO4和（NH4）2SO4 的溶液_________，______后结晶蒸可发得浓到缩硫酸亚冷铁却铵晶体。
4.取出晶体，用干净的___滤__纸吸干，称量并计算产率。
第十页，编辑于星期六：十二点 十六分。
பைடு நூலகம்
思考3：在制备FeSO4时需向Fe与稀硫酸反应后的溶液中再加入稀硫酸的目的是什么？
提示 H2SO4与铁屑反应后，浓度变小，酸性减弱，再加入稀硫酸，使溶液酸性增强，抑制
FeSO4的水解。
第十一页，编辑于星期六：十二点 十六分。
思考2：该步操作中，加入Na2CO3溶液的目的是什么？ 提示 Na2CO3溶液的主要作用是除去铁屑表面的油污。
第八页，编辑于星期六：十二点 十六分。
2.用托盘天平称取4.2 g洗净的铁屑，放入洁净的锥形瓶中，向其中加入25 mL 3 mol·L－1 H2SO4溶液，加热，并不断振荡锥形瓶。反应过程中应适当补充____，水使溶液体积基本保持 不变，待反应基本完全后，再加入1 mL 3 mol·L－1 H2SO4溶液，趁热过滤，将滤液转移至蒸 发皿中。 实验现象：向锥形瓶中加入25 mL 3 mol·L－1 H2SO4溶液，观察到锥形瓶内产生___无__色_气，泡铁 屑溶解，溶液呈____色绿。
点拨一、实验注意事项
1.合成途径
铁屑的净化 — 热Na2CO3溶液、倾析
↓
制取硫酸亚铁溶液 — H2SO4溶液溶解、过滤 ↓
制备硫酸亚铁铵晶体 — 蒸发、抽滤、晶体洗涤
↓
计算产率 — 产率＝实 理际 论产 产量 量×100%
第十二页，编辑于星期六：十二点 十六分。
2.硫酸亚铁铵的制备实验注意事项
第九页，编辑于星期六：十二点 十六分。
3.称取9.5 g （NH4）2SO4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， 在蒸发皿中蒸发浓缩至溶液表面出现_____为止。将溶液晶静膜置，自然冷却，即有硫酸亚铁铵
晶体析出。抽滤，并用少量_____洗去晶体表面附着的酒__精___。
水分
第四页，编辑于星期六：十二点 十六分。
2.硫酸亚铁铵的制备 将铁屑与稀硫酸反应可制得___硫__酸___亚溶铁液，然后加入等物质的量的_______硫，酸加铵热浓缩可 得到混合溶液，冷却至室温，则析出__________硫__酸__亚晶铁体铵。反应的化学方程式如下： _______________________________ ___F_e_＋___H_2_S_O__4_=_=_=_F_e_S_O__4_＋__H_2_↑________________________________ FeSO4＋（NH4）2SO4＋6H2O===（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O↓
第六页，编辑于星期六：十二点 十六分。
二、课题方案设计 制备硫酸亚铁铵的操作过程可分为三个步骤，即__铁__屑__的净化、__硫__酸__亚__铁__的制取和 ____硫__酸__亚__铁_铵___晶体的制备。
1.取一只小烧杯，放入约5 g铁屑，向其中注入15 mL 1 mol·L－1 Na2CO3溶液，浸泡或小火加热 数分钟，然后用_______法分离倾并析 洗涤铁屑，晾干。
第十三页，编辑于星期六：十二点 十六分。
（4）硫酸亚铁的制备反应基本结束后，为防止水解，加1 mLH2SO4溶液；为防止因冷却 使FeSO4晶体析出而造成损失，采用趁热过滤。 （5）注意计算（NH4）2SO4的用量，基本保持滤液中（NH4）2SO4和FeSO4的物质的量之 比为1∶1，溶解之前按溶解度计算蒸馏水的用量并煮沸。在室温20 ℃下，（NH4） 2SO4的溶解度为75.4 g，9.5 g （NH4）2SO4配成饱和溶液应需蒸馏水约12.5 mL。 （6）蒸发浓缩初期要搅拌，发现晶膜出现后停止搅拌，冷却后可结晶得到颗粒较大或 块状的晶体，便于分离，产率高、质量好。 （7）最后，得到的（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O晶体，用无水酒精洗涤2～3次，洗去晶
（1）铁屑的选择 ①为缩短反应时间，应设法增大铁的表面积，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避免使用锈蚀程度过大的铁屑，因其表面Fe2O3过多无法被铁完全还原，会导致Fe3 ＋留在溶液中而影响产品的质量。 ③市售的清洁用钢丝球不适合作为原料，因为钢丝球中金属铬、镍含量较高，最终会 导致铬、镍化合物进入产品而显墨绿色。 （2）与铁屑反应硫酸的浓度不宜太大或太小。浓度小，反应慢；浓度太大，易产 生Fe3＋、SO2，使溶液出现黄色。 （3）制备硫酸亚铁时要振荡，及时使铁屑回落进入酸液反应。注意分次补充少量水， 可防止FeSO4析出，也可控制硫酸浓度不过大。
第五页，编辑于星期六：十二点 十六分。
思考 1：如何检验（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O 中含有 NH＋ 4 、Fe2＋及 SO24－？ 提示 取适量硫酸亚铁铵晶体溶于水并分成三等份。向一份中加入适量 NaOH 溶液并加热，并用湿润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＋ 4 ；向第二份溶液中先滴加少量 KSCN 溶液，无现象，再加入适量氯水，溶 液变红，证明原溶液含有 Fe2＋；向第三份溶液中加入过量稀盐酸，无明显现象， 再加入适量 BaCl2 溶液，产生白色沉淀，证明原溶液含有 SO24－。
第一页，编辑于星期六：十二点 十六分。
课题一 硫酸亚铁铵的制备
第二页，编辑于星期六：十二点 十六分。
【学考报告】
知识条目
①硫酸亚铁铵的制备原理与操作方法 ②倾析法分离、洗涤固体物质 ③产率的计算方法
加试要求 b a b
第三页，编辑于星期六：十二点 十六分。
一、知识预备
1.硫酸亚铁铵的性质 硫酸亚铁铵[（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O]为____浅__绿色晶体，商品名为_______摩_，尔是盐一种复盐， 易溶于水，不溶于______，一般乙亚醇铁盐在空气中易被__________，形氧成气复氧盐化后就比较稳 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FeSO4或（NH4） 2SO4都要____。利用这一性质可小以制取硫酸亚铁铵晶体：将含有FeSO4和（NH4）2SO4 的溶液_________，______后结晶蒸可发得浓到缩硫酸亚冷铁却铵晶体。
4.取出晶体，用干净的___滤__纸吸干，称量并计算产率。
第十页，编辑于星期六：十二点 十六分。
பைடு நூலகம்
思考3：在制备FeSO4时需向Fe与稀硫酸反应后的溶液中再加入稀硫酸的目的是什么？
提示 H2SO4与铁屑反应后，浓度变小，酸性减弱，再加入稀硫酸，使溶液酸性增强，抑制
FeSO4的水解。
第十一页，编辑于星期六：十二点 十六分。