《高中化学 7.1《硫酸亚铁铵的制备》同步课件 苏教版选修6》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 7.1《硫酸亚铁铵的制备》同步课件 苏教版选修6（63页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课题1 硫酸亚铁铵的制备,学习目标 1.通过制备实验，进一步了解分离和提纯化合物常用的一些方法。 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、抽滤、水浴加热、倾析法分离或洗涤等操作技能。 4.了解复盐硫酸亚铁铵的制备原理和方法。,课堂互动讲练,知能优化训练,课前自主学案,探究整合应用,课题1,课前自主学案,一、实验原理 1硫酸亚铁铵的性质 硫酸亚铁铵(NH4)2SO4FeSO46H2O为_色晶体，商品名为_，是一种_，易溶于水,不溶于_,一般亚铁盐在空气中易被_,形成复盐后就比较稳定。与其他复盐一样，硫酸亚铁铵在水中的溶解度比组成它的每一种盐FeSO4或
2、(NH4)2SO4都要_ (见下表)。利用这一性质可以制取硫酸亚铁铵晶体：将含FeSO4和(NH4)2SO4的溶液_，冷却后结晶可得到硫酸亚铁铵晶体。,浅绿,摩尔盐,复盐,乙醇,氧化,小,蒸发浓缩,硫酸铵、水合硫酸亚铁、硫酸亚铁铵在水中的溶解度,2.硫酸亚铁铵的制备 将铁屑与稀硫酸反应可制得_溶液，然后加入等物质的量的_，加热浓缩可得到混合溶液，冷却至室温，则析出_晶体。反应的化学方程式如下： _， _ _。,硫酸亚铁,硫酸铵,硫酸亚铁铵,FeH2SO4=FeSO4H2,FeSO4(NH4)2SO46H2O=(NH4)2SO4FeSO4 6H2O,思考感悟 1为什么硫酸铵溶液和硫酸亚铁溶液混合
3、，浓缩后会析出硫酸亚铁铵晶体？,二、实验步骤 本制备实验的操作过程可分为三个步骤，即铁屑的净化、_的制备和_晶体的制备。 1取一只小烧杯，放入约5 g铁屑，向其中注入15 mL 1 molL1 Na2CO3溶液，浸泡或小火加热数分钟，以除去铁屑表面的油污，然后用_法分离并洗涤铁屑，晾干。即：浸泡(煮沸) _法分离洗涤晾干(烘干)。,硫酸亚铁,硫酸亚铁铵,倾析,倾析,2用托盘天平称取4.2 g洗净的铁屑，放入洁净的锥形瓶中，向其中加入25 mL 3 molL1 H2SO4溶液,加热(有氢气生成，用明火加热注意安全)，并不断振荡锥形瓶。反应过程中应适当补充水，使溶液体积基本保持不变(防止析出_晶体
4、)，待反应基本完全后，再加入1 mL 3 molL1 H2SO4溶液(抑制FeSO4 _)，趁热过滤，将滤液转移至蒸发皿中。即：称量加酸并加热振荡补充水加硫酸趁热过滤(抽滤)转移至蒸发皿中。,FeSO4,水解,3称取9.5 g (NH4)2SO4晶体，配成饱和溶液，倒入制得的硫酸亚铁溶液中，搅拌，小火加热，在蒸发皿中蒸发浓缩至溶液表面出现_为止。将溶液静置，自然冷却，即有硫酸亚铁铵晶体析出。抽滤，并用少量_洗去晶体表面附着的水分。即：加硫酸铵饱和溶液蒸发浓缩(出现晶膜)冷却结晶抽滤酒精洗涤晶体。 4取出晶体，用干净的_吸干，称重并计算产率。即：用滤纸吸干称量计算。,晶膜,酒精,滤纸,思考感悟
5、2在制备硫酸亚铁铵的过程中，如何防止Fe2的氧化和水解？ 【提示】 (1)加入过量的铁：Fe2易被氧气等氧化成Fe3，在制备过程中为了防止其氧化，提高产品的纯度，需加入过量的铁，同时还可除去废铁屑中铁锈带入的Fe3。另外，蒸发浓缩溶液时要少搅拌，浓缩后溶液转移到密封容器中冷却结晶，以减少接触空气的时间。,(2)保持溶液的酸性：溶液中Fe2可发生水解：Fe22H2O Fe(OH)22H，在反应过程中应加入过量稀硫酸，保持溶液一定的酸性，抑制Fe2发生水解。,解析：选A。摩尔盐是一种复盐，因为在电离时产生两种金属阳离子(NH可看作金属阳离子)，它是一种结晶水合物，是纯净物。,2下列关于硫酸亚铁铵的
6、溶解度大小的叙述正确的是( ) A比硫酸亚铁大 B比硫酸铵大 C比硫酸亚铁、硫酸铵都小 D比硫酸亚铁、硫酸铵都大 解析：选C。硫酸亚铁铵的溶解度比FeSO4、(NH4)2SO4都要小。,3铝铵矾，其主要化学成分为十二水硫酸铝铵,向该盐的溶液中逐滴加入NaOH溶液，产生的现象有： 溶液中出现白色沉淀； 有刺激性气味的气体放出； 白色沉淀量逐渐增多； 白色沉淀逐渐消失。 请排出以上各种现象由先到后出现的正确顺序(用序号回答)_。,答案：,课堂互动讲练,1配制硫酸亚铁铵溶液时，要将普通蒸馏水煮沸冷却后立即使用。防止配溶液时，部分Fe2被O2氧化。 2由于FeSO4是强酸弱碱盐，水解显酸性，所以H2S
7、O4要过量，以防止FeSO4水解。,3制备(NH4)2SO4FeSO46H2O要采用水浴加热。水浴加热浓缩易控制加热温度，温度过高Fe2易被空气中的O2氧化。蒸发浓缩时会发生水解反应。 4在制备硫酸亚铁铵的过程中，要用少量酒精洗去晶体表面的水分。,将绿矾(FeSO47H2O)、硫酸铵以相等物质的量混合可制得摩尔盐晶体。(NH4)2SO4FeSO46H2O=(NH4)2SO4FeSO46H2O .根据下图回答：,(1)步骤2中铁屑过量的目的是_。 (2)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、_、_。浓缩时能否蒸发至干，为什么？_。 (3)步骤3
8、中制得的晶体过滤后用无水乙醇洗涤的目的是_；不用蒸馏水洗涤，理由是_。,.制摩尔盐的原料之一是硫酸铵，评价硫酸铵化肥的主要指标如下：,某研究性学习小组对某硫酸铵化肥样品进行了如下实验探究：,观察外观该硫酸铵化肥无可见机械杂质。 实验探究按图示装置进行实验。 交流讨论 (1)甲同学：根据此实验测得的数据，计算的硫酸铵化肥的含氮量可能偏高，因为实验装置中存在一个明显缺陷：_。 (2)乙同学：实验过程中，往烧瓶中加入的浓氢氧化钠溶液一定要足量并充分加热，原因是 _。,探究结论称取13.5 g硫酸铵化肥样品，用改进后的实验装置重新进行实验，测得实验后B装置增重3.4 g。则该化肥含氮量为_，由此可判断
9、该化肥的品质。,【解析】 .(1)剩下一点铁屑，可以还原氧化生成的Fe3，保证Fe2稳定、纯净地存在，减少产物中的Fe3杂质，Fe2Fe3=3Fe2。 (2)浓缩结晶摩尔盐时要用小火加热，加热浓缩初期可轻微搅拌，但注意观察晶膜，若有晶膜出现,则停止加热，防止摩尔盐失水。更不能蒸发至干,蒸干时溶液中的杂质离子会被带入晶体中，晶体可能会受热分解或被氧化。,【答案】 .(1)防止Fe2被氧化成Fe3：Fe2Fe3=3Fe2 (2)冷却结晶 过滤 不能。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 (3)利用乙醇的挥发，除去晶体表面附着的水分 减少晶体在洗涤时的溶解；减少蒸馏水中溶
10、解氧对晶体的氧化 .交流讨论(1)A、B装置间缺一个干燥装置 (2)使硫酸铵充分反应，完全转化为NH3 探究结论20.7%,【规律方法】 在过滤FeSO4溶液时要趁热过滤，否则FeSO4在过滤时会析出，使得到的硫酸亚铁的量减少。如果FeSO4 损失会使(NH4)2SO4的物质的量偏大。,变式训练1 (2011年高考海南卷)硫酸亚铁铵(NH4)2SO4FeSO46H2O为浅绿色晶体，实验室中常以废铁屑为原料来制备，其步骤如下： 步骤1 将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污，分离出液体，用水洗净铁屑。 步骤2 向处理过的铁屑中加入过量的3 molL1H2SO4溶液，在60 左右使其反应到不再产生气体
11、，趁热过滤，得FeSO4溶液。 步骤3 向所得FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，经过“一系列操作”后得到硫酸亚铁铵晶体。,请回答下列问题： (1)在步骤1的操作中，下列仪器中不必用到的有_(填仪器编号)； 铁架台 燃烧匙 锥形瓶 广口瓶 研钵 玻璃棒 酒精灯 (2)在步骤2中所加的硫酸必须过量，其原因是 _； (3)在步骤3中，“一系列操作”依次为_、_和过滤； (4)本实验制得的硫酸亚铁铵晶体常含有Fe3杂质。检验Fe3常用的试剂是_，可以观察到的现象是 _。,解析：(1)步骤1用热Na2CO3溶液除去铁屑表面的油污，铁屑不溶于水，可通过过滤的方法予以分离，不必用到的仪器有。
12、(2)FeSO4易水解，加入过量H2SO4可抑制FeSO4的水解。 (3)FeSO4、(NH4)2SO4均易溶于水，欲得到硫酸亚铁铵，可经过蒸发、结晶、过滤等操作。 (4)实验室常用KSCN(或NH4SCN)溶液来定性检验Fe3，可观察到溶液变成血红色。 答案：(1) (2)抑制FeSO4水解 (3)蒸发 结晶 (4)KSCN溶液 溶液变成血红色,2选择最佳原料 实验室用铝盐溶液与碱溶液反应制取氢氧化铝，应选用氨水，而不能选用强碱溶液；用铜盐与碱溶液反应制取氢氧化铜，应选用强碱溶液，而不能选用氨水(氢氧化铜可溶解在氨水中)等。,3选择适宜的操作方法 实验室制备氢氧化亚铁时，因氢氧化亚铁在空气中
13、极易与氧气、水反应生成氢氧化铁，需要注意隔绝空气。其方法是：(1)亚铁盐需新制(用足量铁与稀硫酸反应或还原氯化铁溶液)；(2)将所用氢氧化钠溶液煮沸以赶尽溶于其中的空气(O2)；(3)使用长滴管吸入氢氧化钠溶液后将滴管伸至氯化亚铁溶液的液面以下，慢慢挤压乳胶头使氢氧化钠与氯化亚铁充分接触。,4选择适宜的收集、分离方法 常见实验室制备的有机物有乙酸乙酯、溴乙烷等。因它们的沸点较低，通常用加热的方法使其汽化与反应混合物分离，溴乙烷则直接用冷凝的方法收集,而乙酸乙酯蒸气必须通入饱和碳酸钠溶液中，这样既可除去同时挥发出去的乙醇、乙酸蒸气，又可分层进而分离出乙酸乙酯，上层为乙酸乙酯。,(2011年福州高
14、二检测)实验设计某研究性学习小组在研究由Fe2制备Fe(OH)2的过程中，设计了如下实验方案：,方法一：按照图1进行实验，容器A中的反应开始时，活塞C处于打开状态，一段时间后，关闭活塞C，容器A中的反应仍在进行。最终在_容器中观察到白色沉淀(填“A”或“B”)。 方法二：按图2进行实验，最终在两极中间的溶液中首先观察到白色沉淀。请从所给的试剂和电极材料中选择正确的序号填在横线上：,蒸馏水；NaCl溶液；NaOH溶液；四氯化碳；CuCl2溶液；乙醇；铁棒；植物油；碳棒。 其中a为_，d为_。(填序号) 探究思考实验表明上述实验中出现的白色沉淀会逐渐变为灰绿色或绿色，那么，如何解释出现灰绿色或绿色的现象呢？ 甲同学查阅资料后，得到Fe(OH)2的如下信息：,(1)阅读该资料后，你对上述实验中出现灰绿色或绿色现象的解释是_； 资料中提到的微绿色Fe3(OH)8，
