化学：专题7《物质的制备和合成》学案（苏教版选修6）

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专题七《物质的制备和合成》问题设计
课题一 硫酸亚铁铵的制备问题设计
1. 硫酸亚铁铵晶体的性质
物理性质：浅绿色，易溶于水、不溶于乙醇，在水中的溶解度比FeSO4和(NH4)2SO4都要小
化学性质：能水解；具有还原性，但比硫酸亚铁稳定
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。
(NH4)2SO4＋FeSO4＋ 6H2O＝ (NH4)2SO4 FeSO4 6H2O↓根据下图回答：
（1）步骤1Na2CO3的主要作用是 。
（2）步骤2中铁屑过量的目的是（用离子方程式表示）：
（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、 　　　　　　、 　　　　　。
（4）步骤3中制得的晶体过滤后用无水乙醇洗涤的目的是 。
操作对比：
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。
思考：该实验中，要得到摩尔盐晶体，应加热到 时，停止加热。
为什么不能蒸干？
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：
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，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
步骤2中溶液趁热过滤的原因是 。
步骤3中可以用如下装置进行过滤：
（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： 。
（3）你能讲出仪器A、B、C的名称么？
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。
（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： 。
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： 。
产品中Fe2＋的定量分析
例：制得的摩尔盐样品中往往含有极少量的Fe3+。为了测定摩尔盐产品中Fe2+的含量，一般采用在酸性下用KMnO4标准液滴定的方法。
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
（3）KMnO4溶液置于 （酸式、碱式）滴定管中
（4）终点颜色的变化: 。
（5）产品中Fe2+的质量分数为 。
课题二 阿司匹林的合成问题设计
阿斯匹林(乙酰水杨酸)是由水杨酸和乙酸酐合成的：在生成乙酰水杨酸的同时，水杨酸分子间也能发生缩合反应，生成少量聚合物（副产物）。
主反应：
副反应：
合成乙酰水杨酸的实验步骤如下：
① 向150 mL干燥锥形瓶中加入2 g水杨酸、5 mL乙酸酐和
5滴浓硫酸，振荡，待其溶解后，控制温度在85～90℃条件下反应5～10 min。然后冷却，即有乙酰水杨酸晶体析出。
② 减压过滤，用滤液淋洗锥形瓶，直至所有晶体被收集到布氏漏斗中。抽滤时用少量冷水洗涤晶体几次，继续抽滤，尽量将溶剂抽干。然后将粗产品转移至表面皿上，在空气中风干。
③ 将粗产品置于100 mL烧杯中，搅拌并缓慢加入25 mL饱和碳酸氢钠溶液，加完后继续搅拌2～3分钟，直到没有二氧化碳气体产生为止。过滤，用5～10mL蒸馏水洗涤沉淀，合并滤液于烧杯中，不断搅拌，慢慢加入15 mL4 mol·L－1盐酸，将烧杯置于冷水中冷却，即有晶体析出。抽滤，用冷水洗涤晶体1～2次，再抽干水分，即得产品。
请回答下列问题：
（1）第①步中，要控制反应温度在85～90℃，应采用________ 加热方法。用这种加热方法需要的玻璃仪器有______ _________
（2）在第②步中，用冷水洗涤晶体，其目的是____ ___________。
（3）第③步中，加入碳酸氢钠的作用是_________ ____________，
加入盐酸的作用是_______ __。
（4）如何检验产品中是否混有水杨酸？ _ _____ 。
课题1答案：（1）除去铁屑表面的油污 （2）Fe + 2Fe3＋ = 3Fe2＋ （3）加热蒸发、冷却结晶、过滤。
（4）利用乙醇的挥发，除去晶体表面附着的水分。
操作对比：
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：升温，溶液碱性增强，去油污能力增强
步骤2中：水浴加热的优点是：受热均匀、便于控制温度；
水浴加热是为了加速铁的溶解；
步骤3中：加热是为了蒸发溶剂，浓缩结晶。
思考：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。
为什么不能蒸干？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
那么蒸发下列溶液呢？
①从CuSO4溶液得到胆矾晶体：加热到溶液表面出现晶膜时，停止加热。
②从NaCl溶液得到NaCl固体：加热到大量晶体析出时，停止加热，用余热蒸干
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，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
步骤2中溶液趁热过滤的原因是防止溶液冷却时，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：
（1）这种过滤方式称为：减压过滤（也称抽滤或吸滤）
（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：得到较干燥的沉淀。
（3）你能讲出仪器A、B、C的名称么？
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红色石蕊试纸、稀盐酸和Ba(OH)2溶液检验出这三种离子。
（2）乙同学提出检验产品中的Fe2+ 、可以用KSCN溶液和另一种试剂氯水来检验，试简述操作和现象：先加KSCN溶液，无明显变化，再加氯水，溶液呈血红色 。
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：继续滴加氯水后，溶液的红色明显加深。
产品中Fe2＋的定量分析
（1）请完成滴定过程中发生的离子方程式：
5 Fe2＋ ＋1 MnO4－＋（ 8H+ ） = 1 Mn2＋ ＋ 5 Fe3＋ ＋ 4 H2O
（2） D 。（3） 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。
（5）产品中Fe2+的质量分数为 14% 。
课题2答案：（1）水浴、酒精灯、烧杯、温度计；
（2）洗涤晶体表面附着的杂质、减少阿斯匹林因溶解而引起的损耗；
（3）使阿斯匹林转化为可溶性盐，而与不溶性的物质相互分离
将阿斯匹林的可溶性盐重新转化为阿斯匹林，从而达到提纯的目的；
（4）向水中加入少量产品，然后滴加FeCl3溶液，若有紫色出现，说明产品中有水杨酸；
若无紫色出现，说明产品中不含水杨酸
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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
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