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AG8国际大厅登录《硫酸亚铁铵的制备》ppt

发布时间 2020-10-12 21:02

  《硫酸亚铁铵的制备》.ppt。课题1 硫酸亚铁铵的制备 学习目标 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

  课题1 硫酸亚铁铵的制备 学习目标 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。 一、实验原理 1.硫酸亚铁铵的性质 色晶体硫,酸商亚品铁名铵为[(N_H_摩_4)_尔2_S_盐O__4·_F,eS是O 4一·6H种2O__]复_为_盐___浅_,_绿_易__ 溶于水 ,不溶于 _乙__醇___, 一般亚铁盐在空气中易被 _氧__化___, 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 __小__ (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__蒸__发__浓__缩___ ,冷却后结晶可得到 硫酸亚铁铵晶体。 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·FeS O4·6H2O 18.1 21.2 24.5 27.9 31.3 38.5 2 . 硫酸亚铁铵的制备 将铁屑与稀硫酸反应可制得 __硫__酸__亚__铁___ 溶液,然 后加入等物质的量的 _硫__酸__铵___ ,加热浓缩可得到 混合溶液,冷却至室温,则析出 __硫__酸__亚__铁__铵__ 晶 体。反应的化学方程式如下: F__e+__H__2_S_O_4_=_=_=__F_e_S_O__4+__H__2_↑___ , FeS_O__4_+__(N__H__4)_2_S_O_4_+_6_H__2_O__=_(_N_H__4_)2_S_O__4_·F_e_S_O__4_·6_H_ 2O↓ 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? 【提示】 因为溶液中存在的是 NH4+、Fe2+和 SO24-, 浓缩时,溶解度小的盐会先析出。 (NH4)2SO4·FeSO4·6H2O 的 溶 解 度 比 (NH4)2SO4 和 FeSO4 都小。 二、实验步骤 本实验的操作过程可分为三个步骤,即铁屑的 净化、 _硫__酸__亚__铁___ 的制备和 _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,以除去铁屑表面的油污,然后用 _倾__析___ 法分 离并洗涤铁屑,晾干。 即:浸泡 (煮沸 )→ _倾__析___ 法分离→洗涤→晾干 (烘干)。 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,AG8国际大厅登录使溶液体 积基本保持不变 (防止析出 _F__e_S_O_4_ 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 ___水__解__) ,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。 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 __晶__膜__ 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 _酒__精___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 滤___纸___ 吸干,称重并计 算产率。即: 用滤纸吸干→称量→计算。 5.硫酸亚铁铵的理论产量及产率的求算。 理论产量: m(硫酸亚铁铵 )=Mm??FFee??×M(硫酸亚铁铵 ) 实际产量 产率=理论产量 ×100% 实验建议 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。 (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。 拓展课题7-1:用制氢废液制备硫酸锌晶体 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。 m1 g的废铁屑 15mL10% Na2CO3溶液 15mL 3mol/L H2SO4溶液 一定量 (NH4)2SO4固 体 小火加热,用 倾析法分离并 洗涤铁屑 水浴加热 趁热过滤 一定的 实验操作 摩尔盐 步骤 1 步骤 2 步骤 3 滤渣m2 g (1)步骤1Na2CO3的主要作用是 除去铁屑表面的油污 。(2)步骤2中铁屑过量的目的是(用离子方程式表示) : Fe + 2Fe 3+ = 3Fe2+ 。 (3)步骤3中,加入 (NH4)2SO4固体后,要

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