高中化学专题七物质的制备与合成课题硫酸亚铁铵的制备学案.doc

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1、课题1　硫酸亚铁铵的制备一、硫酸亚铁铵的制备1．实验原理：硫酸亚铁铵俗称摩尔盐，浅绿色晶体，易溶于水，在空气中比一般的亚铁盐稳定，不易被氧化。FeSO4在空气中容易被氧化，可以用SCN－来检验FeSO4溶液是否变质。由于硫酸亚铁铵在水中的溶解度比组成它的简单盐硫酸铵和硫酸亚铁要小，只要将它们按一定的比例在水中溶解、混合，即可制得硫酸亚铁铵的晶体。其方法为：将金属铁溶于稀硫酸，制备硫酸亚铁。Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑将制得的硫酸亚铁溶液与等物质的量的(NH4)2SO4在溶液中混合，经加热浓缩、冷却后得到溶解度较小的硫酸亚铁铵

2、晶体。FeSO4＋(NH4)2SO4＋6H2O===(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O确定(NH4)2SO4质量的方法：Fe～FeSO4～(NH4)2SO4m[(NH4)2SO4]＝×1322．实验操作要点(1)铁屑要首先除油污，因为废铁屑表面有油污，如果不除去不利于铁屑与硫酸的反应。根据盐类水解的知识可知，升高温度，促进Na2CO3的水解，溶液碱性增强，去油污能力增强，所以除污用热的碳酸钠溶液。(2)铁与稀硫酸反应时为加快反应速度需加热，但最好控制温度在60℃以下。若温度超过60℃易生成FeSO4·H2O白色晶体，过滤时会残

3、留在滤纸上而降低产量，对(NH4)2SO4的物质的量的确定也有影响，会使(NH4)2SO4的物质的量偏高。(3)反应中铁要稍过量。铁与稀硫酸反应临近结束时，可剩下一点铁屑，这是因为有Fe存在可以还原生成的Fe3＋，减少产物中的Fe3＋杂质。(4)铁屑溶于酸时要注意分次补充少量水，以防止硫酸亚铁晶体析出。(5)过滤FeSO4时一定要趁热过滤，因为FeSO4在低温时溶解度较小，如果不趁热过滤就会有FeSO4·7H2O析出。过滤完后用少量的热水洗涤2～3次，但所用热水不可过多，否则后面浓缩结晶溶液时所用时间较长。(6)在室温下将称出的(N

4、H4)2SO4完全溶解在适量的水中配制成饱和溶液，然后倒入至上一步实验得到的FeSO4溶液中。缓慢蒸发浓缩至溶液表面刚出现晶膜时为止，此时不宜搅动。待冷却到室温时才能过滤，因为摩尔盐在高温时溶解度大，高温时过滤产量低。(7)洗涤摩尔盐用无水乙醇，不能用水。摩尔盐不溶于乙醇，但易溶于水，用无水乙醇可以除去水，易于干燥。(8)若直接用实验室提供的已知浓度的FeSO4溶液来制备摩尔盐，可以根据FeSO4溶液的浓度与所取溶液计算出FeSO4的物质的量n(FeSO4)，再称取与FeSO4等物质的量的硫酸铵的质量m[(NH4)2SO4]，常温下

5、将(NH4)2SO4配成饱和溶液待用。向已知浓度的FeSO4溶液中加少量铁粉与硫酸加热浓缩，趁热过滤后与配好的(NH4)2SO4饱和溶液混合，然后缓缓加热浓缩，其余步骤同教材实验。【例1】硫酸亚铁铵的化学式为(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O，商品名为摩尔盐。可由硫酸亚铁与硫酸铵反应生成硫酸亚铁铵，硫酸亚铁盐在空气中易被氧化，而形成摩尔盐后就比较稳定了。三种盐的溶解度(单位为g/100g水)如下表：温度/℃102030405070(NH4)2SO473.075.478.081.084.591.9FeSO4·7H2O40.048

6、.060.073.3－－(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O18.121.224.527.9－－(一)实验室制取少量摩尔盐的流程如下：5试回答下列问题：(1)步骤1中加入10%Na2CO3溶液的主要作用是除去铁屑表面的油污，简述其除去油污的原理______________________________。(2)将(NH4)2SO4与FeSO4混合后加热、浓缩，停止加热的时机是________________。(3)步骤4中析出的晶体不含(NH4)2SO4和FeSO4的原因是_______________，理论上制得的摩尔盐的质量

7、为__________。(二)称取两份质量均为1.96g的该硫酸亚铁铵，制成溶液。用未知浓度的酸性KMnO4溶液进行滴定。(1)滴定时，将酸性KMnO4溶液装在__________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。试写出该滴定过程中的离子方程式：________________________________________；(2)判断该反应到达滴定终点的现象为__________________________________；(3)假设到达滴定终点时，用去VmL酸性KMnO4溶液，则该酸性KMnO4溶液的浓度为_________

8、_mol·L－1。解析：(一)(1)Na2CO3会发生水解反应使溶液呈碱性，碱性条件下酯类物质发生水解反应；(2)蒸发时不能将水蒸干，因为Fe2＋容易被氧化；(3)通过比较表格中数据发现，在相同温度下，(NH4)2SO4·FeSO4·