人教版高中化学必修1： 考点10 硫酸亚铁的制备

考点10 硫酸亚铁的制备

【考点定位】本考点考查硫酸亚铁的制备，明确硫酸亚铁还原性较强，易被空气中的氧气氧化，要排除空气对产物的影响，明确检验硫酸亚铁是否变质的方法。

【精确解读】

一、硫酸亚铁的制备实验

1．硫酸亚铁的制备原理

稀硫酸与铁屑反应，经沉淀结晶，脱水即得到硫酸亚铁，其反应式如下：Fe+H2SO4═FeSO4十H2↑2．硫酸亚铁的制备实验步骤

①将废铁屑放入盛有热烧碱液的烧杯中洗涤2次，用玻璃棒搅拌，滤去碱液，用蒸馏水洗净；

②在烧杯中加入40mL15%稀硫酸，加足量洗涤后的废铁屑，使稀硫酸浸没废铁屑；

③将烧杯放在70℃水浴的大烧杯中小心加热，直到只有少量气泡产生；

④用少量热水预热过滤器，然后将溶液趁热过滤；

⑤把滤液放在有纯铁屑的烧杯中用70℃水浴加热，搅拌，至溶液呈浅绿色为止(杯底留有少量铁屑)；

⑥趁热过滤．将滤液转入试管中，用橡皮塞塞住试管口，静置、冷却、结晶，观察硫酸亚铁晶体的形

成；

⑦倒去上层清液，将晶体溶于少量热水中，再冷却、结晶后，取出晶体用少量水洗涤2--3次，再用滤

纸将晶体吸干；

⑧把制得的硫酸亚铁晶体放在广口瓶中，密封保存。

【精细剖析】

1．硫酸亚铁的性质

①还原性：硫酸亚铁中铁处于正二价，具有极强的还原性，硫酸亚铁的保存时要防止亚铁离子被空气

中的氧气所氧化，故亚铁盐通常的保存方法是加入铁粉；

②盐类的通性：硫酸亚铁和氢氧化钠反应的实验现象：先生成白色沉淀，沉淀迅速转为灰绿色，最后

得到红褐色沉淀．化学反应方程式：FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2+Na2SO4，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。

【典例剖析】实验室制备少量硫酸亚铁晶体的实验步骤如下：取过量洁净的铁屑，加入20%%～30%的稀硫酸溶液，在50℃～80℃水浴中加热至不再产生气泡．将溶液趁热过滤，滤液移至试管中，用橡胶塞塞紧试管口．静置、冷却一段时间后收集产品．

（1）写出该实验制备硫酸亚铁的化学方程式：______________________________；

（2）采用水浴加热的原因是_____________________________；

（3）反应时铁屑过量的目的是(用离子方程式表示)_____________________________；

（4）溶液趁热过滤的原因是_____________________________；

（5）塞紧试管口的目的是_____________________________；

（6）静置冷却一段时间后，在试管中观察到的现象是_____________________________。

【答案】（1）Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑（2）容易控制温度（3）Fe+2Fe3+═3Fe2+（4）减小FeSO4的损失（5）防止空气进入试管将Fe2+氧化为Fe3+（6）有浅绿色晶体析出

【变式训练】工业上常用铁屑跟硫酸反应并经除杂、浓缩、结晶、干燥等过程，来制取绿矾晶体(FeSO4•7H2O)，已知浓硫酸能够氧化Fe2+，为了得到较纯的绿矾晶体，合理的方法是

A．使用硫酸过量 B．使用铁屑过量

C．使用稀硫酸 D．使用浓硫酸

【解析】在制备硫酸亚铁的过程中，空气可以将亚铁离子氧化为铁离子，可以加入过量的铁粉，将之还原为亚铁离子，使用的硫酸是否过量不会改变亚铁离子转化为铁离子的事实，使用浓硫酸会将亚铁离子氧化，所以不能使用，故答案为B。

【答案】B

【实战演练】

1．实验室向40ml硫酸亚铁溶液(浓度约为4.0mol/L)中加入过量硫酸铵来制取摩尔盐((NH4)2SO4•FeSO4•6H2O)，其流程如图1：

请回答下列问题：

（1）操作1是__________________；

（2）摩尔盐的溶解度随温度变化并不大，采用冷却结晶回收率不高，有人建议直接采用蒸发结晶，你认为是否合理？并给出你的理由____________________________________；

（3）若降温过程中未见摩尔盐晶体析出，可以___________________________________促使结晶出现；

（4）如图2所示为减压过滤装置，回答有关问题；

①写出图中A、B、仪器的名称，A__________________；B__________________；

②该装置图有几处错误，请指出错误，_____________；__________________；( 写出两处即可)

（5）另取等量硫酸亚铁溶液，用1mol/L的酸性高锰酸钾溶液进行滴定：

①滴定终点的现象为__________________________________，

②滴定至终点耗用高锰酸钾溶液40ml，若实验最后得到摩尔盐晶体为58.8g，则本次实验的产率

为__________________。

【答案】（1）蒸发、浓缩（2）不合理，有两个原因：若蒸发结晶，会有硫酸铵杂质，会失去部分或全部结晶水（3）用玻璃棒小心摩擦烧杯壁(或相其中投入晶种)（4）①布式漏斗吸滤瓶②布式漏斗颈口斜面应与吸滤瓶的支管口相对；安全瓶的长管和短管连接顺序错误（5）①最后一滴高锰酸钾溶液颜色不褪去(或溶液变红半分钟内不褪色) ②75%

2．绿矾(FeSO4•7H2O)是治疗缺铁性贫血的特效药．某学校的化学兴趣小组的同学对绿矾进行了如下的探究：

(一)FeSO4•7H2O的制备．该化学兴趣小组的同学在实验室通过如下实验由废铁屑(含少量氧化铜、氧化

铁等杂质)制备FeSO4•7H2O晶体：

①将5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中，加热数分钟，过滤除去Na2CO3溶液，然后将废

铁屑用水洗涤2～3遍．

②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸，控制温度在50～80℃之间至铁屑耗尽；

③趁热过滤，将滤液转入到密闭容器中，静置、冷却结晶；

④待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤2～3次，再用滤纸将晶体吸干；

⑤将制得的FeSO4•7H2O晶体放在一个小广口瓶中，密闭保存．