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时间:2021-03-04
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1、实验室制备硫酸亚铁晶体与硫酸亚铁铵晶体一、实验室制备硫酸亚铁晶体 口诀:热碱洗涤再水冲, 硫酸不稀也不浓 水浴加热趁热滤 防止结晶滤纸中。 滤液转移试管中 塞上塞子不要松 冷却结晶冰水洗 滤纸吸干装瓶中。 例题1、实验室制备少量硫酸亚铁晶体的实验步骤如下:取过量洁净的铁屑,加入20%-30%的稀硫酸溶液,在50°C-80°C水浴中加热至不再产生气泡。将溶液趁热过滤,滤液移
2、至试管中,用橡胶塞塞紧试管口,静置、冷却一段时间后收集产品。(1)写出该实验制备硫酸亚铁的化学方程式: 。(2)硫酸溶液过稀会导致 。(3)采用水浴加热的原因是 。(4)反应时铁屑过量的目的是(用离子方程式表示) 。(5)溶液趁热过滤的原因是
3、 。 塞紧试管口的目的是 。(6)静置冷却一段时间后,在试管中观察到的现象是____。答案1、(1)铁和稀硫酸反应的方程式为:(2)硫酸如果浓度过稀,则反应时速率过慢;另外由于溶液中含有较多的水,也不利于硫酸亚铁晶体的析出。(3)水浴加热受热均匀,温度容易控制。(4)铁屑过量的目的是防止Fe2+被氧化成Fe3+,即使被氧化Fe可以使Fe3+还原:Fe+2Fe3+=3Fe2+。(5)溶液趁热过滤的目的是
4、减少FeSO4的损失;塞紧试管口的目的是防止空气中的氧气将FeSO4氧化。(6)硫酸亚铁热溶液在冷却过程中,溶解度降低,在静止冷却一段时间后会有浅绿色硫酸亚铁晶体析出。二、硫酸亚铁铵晶体模仿实验室制备硫酸亚铁晶体,稍加改进。例题2、硫酸亚铁容易被氧化,而硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]较稳定,常用于代替硫酸亚铁作还原剂。 现以铁屑为主要原料制备硫酸亚铁铵晶体,其反应如下: Fe+H2SO4(稀) FeSO4+H2↑ FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O (NH4)2SO4
5、·FeSO4·6H2O 步骤l:在盛有适量铁屑的锥形瓶审加入某种试剂除去油污,加热,充分反应后过滤、洗涤、干燥、称量,铁屑质量为m1。 步骤2:将处理过的铁屑加入到一定量的稀H2SO4中,加热至50℃—80℃充分反应,趁热过滤并用少量热水洗涤,滤液及洗涤液都转移至蒸发皿中。滤渣于燥后称重,剩余铁屑质量为m2。 步骤3:准确称取所需质量的硫酸铵晶体加入“步骤2”的蒸发皿中,搅拌使之溶解,缓缓加热一段时间,将其冷却气结晶、过滤。用无水乙醇洗涤晶体并自然干燥,称量所得晶体质量为m3。 回答下列问题: (1
6、)能够用于除去铁屑表面油污的试剂是 (填字母)。A.纯碱溶液 B.烧碱溶液 C.明矾溶液 D.稀硫酸 (2)实验中三次用到过滤操作,完成该操作的玻璃仪器有 。步骤2中趁热过滤m1的目的是 。 (3)硫酸亚潮湿的空气中易被氧化生成一种物质(碱式硫酸铁),该反应的化学方程式为 。 (4)铁屑表面常有少量的铁锈(Fe2O3·H2O),对FeSO4的制备 (填“有”、“无”)影响,理由是(用离
7、子方程式回答) 。 (5)若忽略铁锈的影响,上述实验中硫酸亚铁铵晶体的产率为 。 (6)请设计一个简单的实验,检验硫酸亚铁铵晶体中含有结晶水(简述实验操作、现象和结论)。 。答案:(1)AB(2分(2)玻璃棒、烧杯、漏斗(2分)避免FeSO4因结晶而造成损失(1分) (3)4FeSO4+O2+2H2O 4Fe(OH)SO4(2分) (4)无(1分) Fe2
8、O3+6H+ 2Fe3++3H2O 2Fe3++Fe 3Fe2+(共3分,只写后
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