硫酸亚铁铵的制备(浙江省绍兴市绍兴县)

课件22张PPT。课题一 硫酸亚铁铵的制备专题7 物质的制备与合成教学目的
1、通过制备实验，进一步了解分离和提纯化合物最常用和最简单的一些方法。
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、吸滤、倾析法分离或洗涤等的操作技能。
4、了解硫酸亚铁铵的制备原理和方法。
5、了解化学实验的绿色化，树立绿色化学思想。硫酸亚铁铵晶体摩尔盐易溶于水，不溶于乙醇，在水中的
溶解度比FeSO4和(NH4)2SO4都要小(NH4)2SO4 ? FeSO4?6H2O 肥料、废水处理、农药等复盐俗称：属类： 物理性质：用途：化学式：化学性质：能水解；具有还原性，空气中比一般的亚铁
盐（硫酸亚铁）稳定，不易被氧化。颜色：溶解性：浅绿色38.531.327.924.521.218.1(NH4)2SO4 ·FeSO4·6H2O——73.360.048.040.0FeSO4·7H2O91.984.581.078.075.473.0(NH4)2SO4705040302010溶解度/g温度/℃ 物质 利用摩尔盐的溶解度比FeSO4和(NH4)2SO4都要小使之析出而制得摩尔盐的制备原理： (NH4)2SO4＋FeSO4＋ 6 H2O
＝ (NH4)2SO4?FeSO4?6H2O↓制备过程：硫酸亚铁铵晶体（摩尔盐）(NH4)2SO4 ? FeSO4?6H2O 2.将绿矾(FeSO4?7H2O)、硫酸铵以相等物质的量混合可制得摩尔盐晶体。 1. 将金属铁溶于稀硫酸，制备硫酸亚铁。
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 ↑实验步骤一．铁屑的净化（1）一定量（m>5.0g）铁屑，放在烧杯中；
（2）加15mL 1mol/LNa2CO3溶液，加热5～10min；
（3）倾析法除去碱液；
（4）用水把铁屑上碱液冲洗干净；
（5）晾干。问1： 怎样选择铁屑？ 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；避免使用锈蚀程度过大的铁屑。问2：为什么要加Na2CO3溶液？去油污问3：要加Na2CO3溶液后，为什么要加热？加热5～10min提高去污效果；二．硫酸亚铁溶液制备（1）准确称量4.2g铁粉并置于锥形瓶中，往盛着铁粉的锥形瓶内加入25mL3mol·L-1 H2SO4；
（2）在酒精灯上加热并不断振荡锥形瓶，使铁屑与硫酸完全反应，反应过程中应适当补充水；
（3）待反应基本完全后，再加入1～2mL3mol/L硫酸溶液，趁热过滤，将滤液转至蒸发皿中。注意事项：（1）硫酸的浓度小，反应慢；浓度太大，易产生Fe3+、SO2，使溶液出现黄色，或形成块状黑色物。铁过量可防止FeSO4被氧化。控制溶液的pH<1，抑制FeSO4水解。
（2）有恒温加热装置为最佳，控制温度在60℃左右。边加热边补充少量水，否则加热温度太高又没有及时补充水，会发生副反应。
（3）酸溶过程中有必要进行尾气处理。要将尾气通入到CuSO4或酸性KMnO4溶液中，以吸收气体中的H2S、PH3等，或在通风柜中进行。
（4）为保持溶液呈酸性，抑制水解，在反应基本结束后，加lmL3mol·L－1 H2SO4溶液，趁热过滤，为防止因冷却使FeSO4晶体析出而造成损失，可使用保温漏斗。
三．硫酸亚铁铵晶体制备（1）称取9.5g硫酸铵晶体，配成饱和溶液。
（2）再倒入制得的硫酸亚铁溶液中（蒸发皿），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。
（3）溶液静置，自然冷却，析出硫酸亚铁铵晶体。
（4）用减压过滤法（抽滤）除去母液，并用少量酒精洗去晶体表面附着的水分。
（5）取出晶体，用干净的滤纸吸干，称量并计算产率。注意事项（1）蒸发浓缩初期要搅拌，要注意观察晶膜，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。
（2）为防止因时间过长，导致FeSO4被空气氧化，采用抽滤，缩短时间较好。
（3） (NH4)2SO4·FeSO4·6H2O晶体用无水酒精洗涤2～3次，不能用蒸馏水或母液洗晶体。酒精冲洗掉晶体表面的水，残留酒精挥发，使晶体纯净、干燥。（4）步骤3中制得的晶体过滤后用无水乙醇洗涤的目的是 。（3）步骤3中，加入(NH4)2SO4固体后，要得到摩尔盐晶体，需经过的实验操作包括：
加热蒸发、 　　　　　　、 　　　　　。（2）步骤2中铁屑过量的目的是（用离子方程式表示）： 。利用乙醇的挥发，除去晶体表面附着的水分（1）步骤1Na2CO3的主要作用是 。冷却结晶Fe + 2Fe3＋ = 3Fe2＋ 步骤 2步骤 3步骤 1滤渣m2?g摩尔盐m1?g的废铁屑
15mL10％Na2CO3溶液小火加热，用倾析法分离并洗涤铁屑水浴加热
趁热过滤15mL 3mol/L
H2SO4溶液一定的
实验操作一定量
(NH4)2SO4固体除去铁屑表面的油污 过滤(抽滤)1、三个步骤中都含有加热的操作：
步骤1中：小火加热的目的是：
；
步骤2中：水浴加热的优点是 ；
水浴加热是为了 ；
步骤3中：加热是为了蒸发溶剂，浓缩结晶。操作对比：升温，溶液碱性增强，去油污能力增强 加速铁的溶解受热均匀、便于控制温度思考：该实验中，要得到摩尔盐晶体，应加热
到 时，停止加热。那么蒸发下列溶液呢？
①从CuSO4溶液得到胆矾晶体：
。
②从NaCl溶液得到NaCl固体：
。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 加热到大量晶体析出时，停止加热，用余热蒸干加热到溶液表面出现晶膜时，停止加热为什么不能蒸干？溶液表面出现晶膜步骤2中溶液趁热过滤的原因是
。 ，下列适合用倾析法的有：
A、沉淀的颗粒较大 B、沉淀容易沉降
C、沉淀呈胶状 D、沉淀呈絮状A B防止溶液冷却时，硫酸亚铁因析出而损失 步骤3中可以用如下装置进行过滤：2、三个步骤中都含有固液分离的操作：步骤1中采用倾析法分离出铁屑1、这种过滤方式称为： 。2、这种过滤跟普通过滤相比，除了过滤速度快外，还有一个优点是： 。步骤3中可以用如下装置进行过滤：减压过滤（也称抽滤或吸滤） 得到较干燥的沉淀 布氏漏斗吸滤瓶安全瓶ABC普通过滤3、你能讲出仪器A、B、C的名称么？但是实际操作中，乙加入KSCN溶液后发现溶液变为浅红色，于是对自己提出的方法产生怀疑。丙同学仔细思考后认为，可以从另一现象证明产品中的Fe2+，该现象是： 。（2）乙同学提出检验产品中的Fe2+ 、可以用KSCN溶液和另一种试剂 来检验，试简述操作和现象：
。（三）摩尔盐产品中离子的检验：例：为检验硫酸亚铁铵晶体中的NH4＋、Fe2+、SO42－，（1）甲同学提出可以用湿润的 试纸、稀盐酸和 溶液检验出这三种离子。Ba(OH)2氯水先加KSCN溶液，无明显变化，再加氯水，溶液呈血红色继续滴加氯水后，溶液的红色明显加深红色石蕊（5）产品中Fe2+的质量分数为 。（四）产品中Fe2＋的定量分析称取4.0 g的摩尔盐样品，溶于水，并加入适量稀硫酸。用0.2 mo1/L KMnO4溶液滴定，当溶液中Fe2+ 全部被氧化时，消耗KMnO4溶液体积 10.00 mL。（1）请完成滴定过程中发生的离子方程式：
Fe2＋ ＋ MnO4－＋（ ） — Mn2＋ ＋ Fe3＋ ＋ H2O（2）本实验的指示剂 。A、酚酞 B、甲基橙 C、石蕊 D、不需要D（3）KMnO4溶液置于 （酸式、碱式）滴定管中酸式（4）终点颜色的变化: 。溶液由无色变为浅红色，半分钟内不褪色14%小结：无机制备实验的原则原理正确、方案合理无危险、毒性小、绿色化学方法可行、原料易得操作方便、装置简单速率快、产率高 绿矾是一种重要的食品和饲料添加剂。某同学通过如下操作由废铁屑制备绿矾晶体：
① 将15%的Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中，加热数分钟，用倾析法除去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，将滤液转入到烧杯中，静置、冷却结晶；
④ 待结晶完毕后，滤出晶体，用少量热水洗涤2～3次，再用置于蒸发皿中将晶体蒸干；
⑤ 将制得的绿矾晶体放在细口瓶中，密闭保存。找错误！变式训练：右图是模拟工业制备摩尔盐
晶体的实验装置。
步骤如下： 3、利用容器②的反应，向容器①中通入H2 ，应关闭活塞 ，打开活塞 （填字母）。向容器①中通入H2的目的是 。1、先用15％的Na2CO3
溶液煮沸废铁屑
（含少量油污、铁锈、FeS） ，再用清水洗净。2、将处理好的铁屑放人锥形瓶中，加入适量稀硫酸。A B C 排出装置中的空气，带出溶解氧，防止Fe2+被氧化5、简述从容器①中分离并得到纯净硫酸亚铁铵晶体的操作步骤是：______ 、 ______ 、_______。过滤洗涤干燥 4、待锥形瓶中的铁屑快反应完时， ，（填写操作）继续产生的H2会将锥形瓶中的FeSO4（含少量未反应的稀硫酸）压到饱和(NH4)2SO4溶液的底部。
常温，放置一段时间，试剂瓶底部会析出浅绿色晶体。关闭活塞B、C，
打开活塞A
6、容器③中NaOH溶液的作用： 。吸收FeS与稀硫酸反应生成的H2S气体，
防止污染。