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1、专题专题7 物质的制备与合成物质的制备与合成 课题课题1 1 硫酸亚铁铵的制备硫酸亚铁铵的制备(NH4)2SO4FeSO46H2O物理性质：物理性质：浅绿色晶体，易溶于水，不溶于乙醇，溶浅绿色晶体，易溶于水，不溶于乙醇，溶解度比解度比FeSO4、(NH4)2SO4均小。商品名为：均小。商品名为：摩尔盐摩尔盐一、硫酸亚铁铵的性质一、硫酸亚铁铵的性质二、硫酸亚铁铵的制备二、硫酸亚铁铵的制备1.1.实验原理实验原理Fe+H2SO4=FeSO4+H2FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O=FeSO4(NH4)2SO46H2O思考思考1：如何从如何从FeSO4、(NH4)2SO4的混和液中得到的混和液
2、中得到硫酸亚铁铵晶体？为什么？硫酸亚铁铵晶体？为什么？将含有将含有FeSO4和和(NH4)2SO4的混合溶液的混合溶液蒸发浓缩，冷蒸发浓缩，冷却结晶却结晶后可得硫酸亚铁铵晶体。后可得硫酸亚铁铵晶体。2.2.实验用品实验用品仪器：仪器：电子天平电子天平、锥形瓶、烧杯、酒精灯、三脚架、锥形瓶、烧杯、酒精灯、三脚架、石棉网、量筒、洗瓶、玻璃棒、药匙、蒸发皿、滤纸、石棉网、量筒、洗瓶、玻璃棒、药匙、蒸发皿、滤纸、火柴、火柴、减压过滤装置（吸滤瓶、布氏漏斗、循减压过滤装置（吸滤瓶、布氏漏斗、循环式抽气泵）环式抽气泵）试剂：试剂：3mol/L的的H2SO4溶液、溶液、95%乙醇溶液、乙醇溶液、1mol/L
3、的的Na2CO3溶液、溶液、(NH4)2SO4晶体、铁屑、蒸馏水晶体、铁屑、蒸馏水使用方法使用方法1 1、操作界面认识：、操作界面认识：“ON/OFF”ON/OFF”开关键，开关键，“TARE”TARE”除皮键，除皮键，“CAL”CAL”调校键，调校键，“CF”CF”清除键清除键2、预热天平：按机后电源开关键，显示全、预热天平：按机后电源开关键，显示全8，预，预热热30分钟以上分钟以上3 3、天平应该处于水平状态、天平应该处于水平状态4、天平显示器稳定的显示零位，否则应按、天平显示器稳定的显示零位，否则应按“TARE”除皮键清零除皮键清零5 5、打开天平旁门，放入器皿关好门，待稳定后，、打开天
4、平旁门，放入器皿关好门，待稳定后，记下读数或按去皮键零键清零记下读数或按去皮键零键清零6 6、打开天平旁门，往器皿上加放称量物品、打开天平旁门，往器皿上加放称量物品、打开天平旁门，往器皿上加放称量物品、打开天平旁门，往器皿上加放称量物品，待稳，待稳定后记下读数定后记下读数7 7、取下器皿和样品，并按去皮键清零，以备再用。、取下器皿和样品，并按去皮键清零，以备再用。如暂时不用，可按开关键关闭电子天平，如长时如暂时不用，可按开关键关闭电子天平，如长时间不用，应该拔掉电源。间不用，应该拔掉电源。3.3.实验流程实验流程思考思考2：本实验中对铁屑的选择应该有哪些要求呢？：本实验中对铁屑的选择应该有哪些
5、要求呢？铁屑的选择应满足如下条件铁屑的选择应满足如下条件（1）避避免免使使用用锈锈蚀蚀程程度度过过大大的的铁铁屑屑，因因其其表表面面Fe2O3过过多多无无法法被被铁铁完完全全还还原原，会会导导致致Fe3+留留在在溶溶液液中中而而影影响产品的质量。响产品的质量。（2）市市售售的的清清洁洁用用钢钢丝丝球球不不适适合合作作为为原原料料，因因为为钢钢丝丝球球中中金金属属铬铬、镍镍含含量量较较高高，最最终终会会导导致致铬铬、镍镍化化合合物进入产品而显墨绿色。物进入产品而显墨绿色。（3）铁铁屑屑颗颗粒粒不不宜宜太太细细，与与酸酸反反应应时时容容易易被被反反应应产产生生的的泡泡沫沫冲冲上上浮浮在在液液面面或
6、或粘粘在在锥锥形形瓶瓶壁壁而而脱脱离离溶溶液液；小段细铁丝也有类似情况。小段细铁丝也有类似情况。本实验铁屑来自杭高通用技术金工教室本实验铁屑来自杭高通用技术金工教室本实验铁屑来自杭高通用技术金工教室本实验铁屑来自杭高通用技术金工教室1mol/L碳酸钠溶液浸泡碳酸钠溶液浸泡倾析法分离倾析法分离 （煮沸）（煮沸）洗涤洗涤晾干晾干倾析法对沉淀的要求：倾析法对沉淀的要求：1.沉淀颗粒较大沉淀颗粒较大2.沉淀容易沉降沉淀容易沉降3.3.实验流程实验流程思考思考3 3：在铁和硫酸反应加热时要适当补充水的目：在铁和硫酸反应加热时要适当补充水的目的是什么？如何判断反应已经完全了？加入硫酸的的是什么？如何判断反
7、应已经完全了？加入硫酸的目的是什么？目的是什么？补水的目的：补水的目的：1.可防止可防止FeSO4析出。析出。2.也可防止硫酸浓度过大而易产生也可防止硫酸浓度过大而易产生Fe3+、SO2，使溶，使溶液出现黄色，或形成块状黑色物。液出现黄色，或形成块状黑色物。当溶液中不再有气体产生时，反应基本结束，为防当溶液中不再有气体产生时，反应基本结束，为防止止Fe2+水解及被氧化，加水解及被氧化，加l mL H2SO4溶液；为防止溶液；为防止因冷却使因冷却使FeSO4晶体析出而造成损失，采用趁热过晶体析出而造成损失，采用趁热过滤。滤。3.3.实验流程实验流程思考思考4 4：配置硫酸铵饱和溶液时往往需要将溶
8、液煮：配置硫酸铵饱和溶液时往往需要将溶液煮沸，这是为什么？沸，这是为什么？除去溶解在水中的氧气，防止和硫酸亚铁溶液混合除去溶解在水中的氧气，防止和硫酸亚铁溶液混合时氧化亚铁离子时氧化亚铁离子思考思考5 5：该实验中，要得到摩尔盐晶体，应加热到：该实验中，要得到摩尔盐晶体，应加热到溶液表面出现晶膜时，停止加热。为什么不能将溶溶液表面出现晶膜时，停止加热。为什么不能将溶液蒸干？液蒸干？蒸干时溶液中的杂质离子会被带入晶体中蒸干时溶液中的杂质离子会被带入晶体中蒸干时晶体会受热分解或氧化蒸干时晶体会受热分解或氧化思考思考6 6：得到的得到的(NH4)2SO4FeSO46H2O晶体，用无晶体，用无水酒精洗
9、涤水酒精洗涤23次，用酒精除去什么杂质？用酒精次，用酒精除去什么杂质？用酒精洗的好处是什么？能用蒸馏水或母液洗晶体吗洗的好处是什么？能用蒸馏水或母液洗晶体吗?利用乙醇除去利用乙醇除去Fe3+离子，利用乙醇的挥发，除去晶体表离子，利用乙醇的挥发，除去晶体表面附着的水分面附着的水分因为硫酸亚铁铵易溶于水，用蒸馏水洗会损耗部分因为硫酸亚铁铵易溶于水，用蒸馏水洗会损耗部分产品，这种操作会导致计算实际产率时出现偏差。产品，这种操作会导致计算实际产率时出现偏差。4.4.产率计算产率计算铁屑的质量铁屑的质量/g硫酸亚铁铵的质量硫酸亚铁铵的质量/g产率产率理论产量理论产量实际产量实际产量4.2000g28.2000g思考思考7：七嘴八舌讨论，为什么实际产率比理论产率：七嘴八舌讨论，为什么实际产率比理论产率低这么多？低这么多？