7.1 《硫酸亚铁铵的制备》.pptVIP

* * 课题1　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。 3.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。 4.了解复盐硫酸亚铁铵的制备原理和方法。 学习目标 1．硫酸亚铁铵的性质 硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]为______色晶体，商品名为_________，是一种______，易溶于水,不溶于______,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，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____ (见下表)。利用这一性质可以制取硫酸亚铁铵晶体：将含FeSO4和(NH4)2SO4的溶液___________，冷却后结晶可得到硫酸亚铁铵晶体。 浅绿 摩尔盐 复盐 乙醇 氧化 小 蒸发浓缩 一、实验原理 硫酸铵、水合硫酸亚铁、硫酸亚铁铵的溶解度 10 ℃ 20 ℃ 30 ℃ 40℃ 50℃ 70 ℃ (NH4)2SO4 73.0 75.4 78.0 81.0 84.5 91.9 FeSO4·7H2O 40.0 48.0 60.0 73.3 － － (NH4)2SO4·FeSO4·6H2O 18.1 21.2 24.5 27.9 31.3 38.5 将铁屑与稀硫酸反应可制得___________溶液，然后加入等物质的量的________，加热浓缩可得到混合溶液，冷却至室温，则析出____________晶体。反应的化学方程式如下： ___________________________， _________________________________________ 硫酸亚铁 硫酸铵 硫酸亚铁铵 Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ FeSO4＋(NH4)2SO4+6H2O = (NH4)2SO4·FeSO4·6H2O↓ 2 . 硫酸亚铁铵的制备 思考1．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？ 本实验的操作过程可分为三个步骤，即铁屑的净化、__________的制备和___________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，以除去铁屑表面的油污，然后用______法分离并洗涤铁屑，晾干。即：浸泡(煮沸)→ ______法分离→洗涤→晾干(烘干)。 硫酸亚铁 硫酸亚铁铵 倾析 倾析 二、实验步骤 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(有氢气生成，用明火加热注意安全)，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(防止析出_______晶体)，待反应基本完全后，再加入1 mL 3 mol·L－1 H2SO4溶液(抑制FeSO4 _______)，趁热过滤，将滤液转移至蒸发皿中。即：称量→加酸并加热→振荡→补充水→加硫酸→趁热过滤(抽滤)→转移至蒸发皿中。 FeSO4 水解 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。将溶液静置，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水分。即：加硫酸铵饱和溶液→蒸发浓缩(出现晶膜)→冷却结晶→抽滤→酒精洗涤晶体。 4．取出晶体，用干净的______吸干，称重并计算产率。即：用滤纸吸干→称量→计算。 晶膜 酒精 滤纸 1．在制备硫酸亚铁铵的过程中 (1)加入过量的铁：防止Fe2＋被氧气等氧化成Fe3＋。同时还可除去废铁屑中铁锈带入的Fe3＋。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冷却结晶，以减少接触空气的时间。 实验建议 (2)保持溶液的酸性：溶液中Fe2＋可发生水解：Fe2＋＋2H2O Fe(OH)2＋2H＋，在反应过程中应加入过量稀硫酸，保持溶液一定的酸性，抑制Fe2＋发生水解。 2．制备(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O宜采用水浴加热。水浴加热浓缩易控制加热温度，温度过高Fe2＋易被空气中的O2氧化。蒸发浓缩时会发生水解反应。 利用实验室制氢废液，过滤除去PbSO4等杂质后,用ZnO调节滤液使其pH约为2，过滤取滤液加热、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，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7-1：用制氢废液制备硫酸锌晶体 1．铝铵矾，化学式为 NH4Al(SO4)2 . 1