（浙江专用）2018_2019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苏教版选修6.pptx

1、课题一 硫酸亚铁铵的制备,【学考报告】,一、知识预备 1.硫酸亚铁铵的性质,浅绿,硫酸亚铁铵（NH4）2SO4FeSO46H2O为_色晶体，商品名为_，是一种复盐，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_。利用这一性质可以制取硫酸亚铁铵晶体：将含有FeSO4和（NH4）2SO4的溶液_，_后结晶可得到硫酸亚铁铵晶体。,摩尔盐,乙醇,氧气氧化,小,蒸发浓缩,冷却,2.硫酸亚铁铵的制备,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，

2、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,FeH2SO4=FeSO4H2,FeSO4（NH4）2SO46H2O=（NH4）2SO4FeSO46H2O,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_的净化、_的制取和_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 molL1 Na2CO3溶液，浸泡或小火加热数分钟，然后用_法分离并洗涤铁屑，晾干。,铁屑,硫酸亚铁,硫酸亚铁铵,倾析,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。,2.用托盘天平称取4.2

3、g洗净的铁屑，放入洁净的锥形瓶中，向其中加入25 mL 3 molL1 H2SO4溶液，加热，并不断振荡锥形瓶。反应过程中应适当补充_，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 molL1 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 molL1 H2SO4溶液，观察到锥形瓶内产生_，铁屑溶解，溶液呈_色。,水,无色气泡,绿,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

4、表面附着的_。 4.取出晶体，用干净的_吸干，称量并计算产率。,晶膜,酒精,水分,滤纸,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。,点拨一、实验注意事项 1.合成途径,2.硫酸亚铁铵的制备实验注意事项,（1）铁屑的选择 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。 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

5、溶液中而影响产品的质量。 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。,（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

6、为11，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）2SO4FeSO46H2O晶体，用无水酒精洗涤23次，洗去晶体表面附着的水分。不能用蒸馏水或母液洗晶体。,点拨二、应用倾析法注意事项,当沉淀的结晶颗粒较大，静置后容易沉降至容器底部时，常用倾析法（也称倾注法）进行分离或洗涤。倾析法的操作方法是把沉淀上部的清液沿玻璃棒小心倾入另一

7、容器内，如图所示。静置后，将烧杯中的上层清液沿玻璃棒倒入另一容器内，即可使沉淀与清液分离。若沉淀物要洗涤，可注入水（或其他洗涤液），充分搅拌后使沉淀沉降，再用上述方法将清液倒出，如此重复数次，直到沉淀洗净。,典例剖析,摩尔盐（NH4）2SO4FeSO46H2O在空气中比一般亚铁盐稳定，是分析化学中常用的还原剂。某研究性学习小组设计了下图所示的实验装置来制备摩尔盐。,实验步骤： 把30% NaOH溶液和废铁屑混合、煮沸、冷却，将洗涤铁屑后的NaOH溶液装入F中。 在E中用处理过的铁屑和稀硫酸反应制取FeSO4。 将硫酸亚铁溶液与硫酸铵溶液混合，结晶得摩尔盐。 试回答下列问题。 （1）F中的NaO

8、H溶液的主要作用是_。 （2）铁屑和稀硫酸反应产生的氢气可赶走装置中的氧气及（NH4）2SO4溶液中的溶解氧，操作时应先关闭活塞 ，并同时打开活塞 。请写出铁屑和稀硫酸反应产生的氢气的另外一个作用：_。 （3）原料利用率高，副产品少，产生的有害废物少，保护环境是“绿色化学”的主要内涵。请写出此实验中能体现“绿色化学”的具体做法（至少写出两点）：_。,解析 F中NaOH溶液的作用是除去混在H2中的酸性气体，防止污染环境。实验中利用铁与稀硫酸反应产生的H2可赶尽装置中的O2及（NH4）2SO4溶液中的溶解氧，此时可关闭A，打开活塞B、C，待排尽O2后，可将A、C关闭，再打开A，可利用产生的H2将E

9、中生成的FeSO4溶液压入D中，从而制取摩尔盐。 答案 （1）除去混在氢气中的酸性气体 （2）A BC 将E中生成的硫酸亚铁溶液压入D中 （3）用氢氧化钠溶液除去混在氢气中的酸性气体；重复使用氢氧化钠溶液；用氢气驱赶氧气，防止亚铁盐被氧化等,借题发挥 硫酸亚铁铵的制备实验操作要点,跟踪训练,将绿矾（FeSO47H2O）、硫酸铵（NH4）2SO4以等物质的量混合可制得摩尔盐（NH4）2SO4FeSO46H2O。,根据上图回答： （1）步骤1的主要作用是_。 （2）步骤3在溶液浓缩时不能蒸发至干的原因是_ _。 （3）制得的晶体过滤后用无水乙醇洗涤而不用蒸馏水，理由是_ _。,解析 （1）热的Na2CO3溶液在工业生产中常用于清洗油污；（2）通过结晶、过滤等步骤分离溶液中的易溶物质时，常需要趁热过滤，防止易溶物质结晶而损耗；用蒸发结晶分离提纯物质时，不能将溶液蒸干，不然溶液中的其他可溶性杂质将会带入晶体中；（3）实验中洗涤晶体或沉淀时，为防止晶体的溶解，常用无水乙醇作为溶剂进行洗涤，其目的是防止因晶体的溶解而损失，在本实验中，用无水乙醇洗涤的另一目的是防止水中的溶解氧氧化晶体中的Fe2。 答案 （1）除去铁屑表面的油污 （2）蒸干时溶液中的杂质离子会被带入晶体中，且晶体会受热分解或被氧化 （3）减少晶体在洗涤时的溶解和蒸馏水中溶解氧对晶体的氧化,