苏教版选修6 专题七课题1 硫酸亚铁铵的制备 课件（17张）.ppt

课题1硫酸亚铁铵的制备 课前预习 选考标准 1 硫酸亚铁铵的制备原理与操作方法2 倾析法分离 洗涤固体物质3 产率的计算方法 bab 教材新知 1 硫酸亚铁铵的性质及制备 浅绿色 摩尔盐 易 不 小 倾析 蒸发皿 蒸发浓缩 晶膜 酒精 2 倾析法分离 洗涤固体物质当沉淀的结晶颗粒较 静置后容易沉降至容器底部时 就可用倾析法进行分离或洗涤 方法是把烧杯中的上层清液沿小心倒入另一容器内 如图 然后往盛沉淀的容器内加入少量洗涤液 进行充分搅拌后 让沉淀沉降 再用上述方法将清液倒出 重复操作数次 直到沉淀洗净 大 玻璃棒 预习自测 1 下列说法不正确的是 a 硫酸亚铁铵为浅绿色晶体 易溶于水 不溶于乙醇b 将硫酸亚铁和硫酸铵的溶液蒸干可得到硫酸亚铁铵晶体c 硫酸亚铁铵晶体表面附着的水分可用少量酒精洗去d 用倾析法分离结晶颗粒较大的沉淀 b 2 某校化学课外小组用硫酸铁废液 含少量硫酸铜和稀硫酸 制备硫酸亚铁晶体并进行如下实验 制备硫酸亚铁晶体主要的操作流程如下 请根据题目要求回答下列问题 1 a的化学式为 上述操作过程中用到的玻璃仪器有 烧杯 玻璃棒 酒精灯 温度计 2 趁热过滤的目的是 3 结晶操作过程中应控制滤液酸性的原因是 4 已知硫酸亚铁铵 nh4 2so4 feso4 6h2o 比硫酸亚铁稳定 常用在分析化学中 硫酸亚铁铵可用硫酸铵和硫酸亚铁反应制得 实验室利用硫酸亚铁铵溶液和草酸溶液反应生成草酸亚铁沉淀来制备草酸亚铁 写出硫酸亚铁铵溶液与草酸溶液反应的离子方程式 答案 1 fe漏斗 2 防止温度降低析出晶体 损失硫酸亚铁晶体 3 防止硫酸亚铁水解生成氢氧化亚铁等杂质 4 fe2 h2c2o4fec2o4 2h 课堂探究 探究硫酸亚铁铵的制备 疑难剖析 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 与铁屑反应的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易过大 4 硫酸亚铁的制备反应基本结束后 为防止水解 加1mlh2so4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的物质的量之比为1 1 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 4g 9 5g nh4 2so4配成饱和溶液应需蒸馏水约12 5ml 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 2so4 feso4 6h2o晶体 用无水酒精洗涤2 3次 洗去晶体表面附着的水分 不能用蒸馏水或母液洗晶体 典例 硫酸亚铁晶体 feso4 7h2o 是一种重要的食品和饲料添加剂 实验室通过如下实验由废铁屑制备feso4 7h2o晶体 将5 na2co3溶液加入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 向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸 控制温度在50 80 至铁屑耗尽 趁热过滤 将滤液转入密闭容器中 静置 冷却结晶 待结晶完毕后 滤出晶体 用少量冰水洗涤2 3次 再用滤纸将晶体吸干 将制得的feso4 7h2o晶体放在一个小广口瓶中 密闭保存 请回答下列问题 1 实验步骤 的目的是 加热的作用是 2 实验步骤 明显不合理 理由是 3 实验步骤 中用少量冰水洗涤晶体 其目的是 4 经查阅资料后发现 硫酸亚铁在不同温度下结晶可分别得到feso4 7h2o feso4 4h2o和feso4 h2o 硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和该温度下析出晶体的组成如下表所示 仅在56 7 64 温度下可同时析出两种晶体 硫酸亚铁的溶解度和析出晶体的组成 若需从硫酸亚铁溶液中结晶出feso4 4h2o 应控制的结晶温度 t 的范围为 解析 该实验中的原料为废铁屑 实验步骤 的目的 是对原料的处理 分析原料和使用的试剂 原料为废铁屑 试剂为na2co3溶液 na2co3溶液是一种碱性溶液 根据对原料除杂要求 不难推出该过程是除去原料上的油污 至于加热原因 根据盐类水解知识可知 升高温度 促进了na2co3的水解 溶液碱性增强 去油污能力增强 废铁屑除了有杂质油污 肯定有三价铁 在实验操作中也必须除去 而在实验步骤 中硫酸过量 不能保证三价铁能否完全除去 所以实验步骤 明显不合理 其理由是应该铁屑过量 或反应后溶液中必须有铁剩余 否则溶液中可能有fe3 存在 使得最终产品中有三价铁 由上可见 解这两小题的关键是对原料中可能存在的杂质要进行充分分析 做到心中有数 步骤 用冰水洗涤 洗 显然是除去实验中带入的杂质 即洗涤除去晶体表面附着的硫酸等杂质 用 冰水 洗涤而不用常温水洗涤 是为了尽可能减少晶体的溶解 降低洗涤过程中feso4 7h2o的损耗 问题 4 由题给数据可见 硫酸亚铁溶液中结晶出feso4 4h2o 温度范围为56 7 t 64 实际上题中 仅在57 6 64 温度下可同时析出两种晶体 这句话也告诉我们 除57 6 64 这两个温度不在范围内 其间的温度都可达到实验要求 答案 1 除油污升高温度 溶液碱性增强 去油污能力增强 2 应该铁屑过量 或反应后溶液中必须有铁剩余 否则溶液中可能有fe3 存在 3 降低洗涤过程中feso4 7h2o的损耗 4 56 7 t 64 名师点睛 本题是一道以硫酸亚铁晶体的制备为背景的实验综合题 涉及盐类的水解 物质的溶解 结晶等知识 物质的制备 除杂是关键 杂质的来源 可能是原料中就有 也有可能是实验操作中带入 有了这些意识 就容易弄清命题意图 把握好实验目的了 跟踪训练 将绿矾 feso4 7h2o 硫酸铵 nh4 2so4 以相等物质的量混合可制得摩尔盐 nh4 2so4 feso4 6h2o 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 为防止晶体等的溶