蘇教版化學(xué)選修6硫酸亞鐵銨的制備1-資料下載頁(yè)
2024-11-18 09:02本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】、學(xué)習(xí)并嘗試有關(guān)制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。浴加熱、傾析法分離或洗滌等操作技能。水,不溶于______,一般亞鐵鹽在空氣中易被______,形成復(fù)鹽后就比較穩(wěn)定。2SO4都要____(見(jiàn)下表)。利用這一性質(zhì)可以。濃縮時(shí)，溶解度小的鹽會(huì)先析出。離并洗滌鐵屑，晾干。錐形瓶中，向其中加入25mL3mol·L－1H2SO4溶液,反應(yīng)過(guò)程中應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)充水，使溶液體。酸→趁熱過(guò)濾(抽濾)→轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中。蒸發(fā)皿中蒸發(fā)濃縮至溶液表面出現(xiàn)______為止。抽濾，并用少量______洗去晶體表面附著的。晶，以減少接觸空氣的時(shí)間。中應(yīng)加入過(guò)量稀硫酸，保持溶液一定的酸性，抑制Fe2＋發(fā)生水解。摩爾鹽是一種復(fù)鹽，因?yàn)樵陔婋x時(shí)產(chǎn)。一種結(jié)晶水合物，是純凈物。3．鋁銨礬，其主要化學(xué)成分為十二水硫酸鋁銨,②有刺激性氣味的氣體放出；③白色沉淀量逐漸增多；該是鋁離子先與氫氧根離子結(jié)合。冷卻后立即使用。防止配溶液時(shí)，部分Fe2＋被O2. H2SO4要過(guò)量，以防止FeSO4水解。3．制備2SO4·FeSO4·6H2O要采用水浴加熱。空氣中的O2氧化。去晶體表面的水分。
【正文】 和硫酸的濃度 )以鐵單質(zhì)為反應(yīng)物，能加快鐵屑或鐵絲與硫酸反應(yīng)速率的方法： __________________________________。 (3)鐵屑表面少量的鐵銹 (主要成分為 Fe2O3xH2O)對(duì)制取硫酸亞鐵有無(wú)影響？ ________(填 “有 ”或 “無(wú) ”)，其原因是 _________________________。 (4)FeSO4在不同溫度下的溶解度如下表所示： 由于廢鐵屑含有 C、 Si等雜質(zhì)，為了使 FeSO4溶液的濃度增大，便于反應(yīng)后分離溶液和殘?jiān)?，該小組實(shí)驗(yàn)時(shí)采取了水浴加熱和趁熱過(guò)濾的方法。這樣做的主要目的是為了防止 _______________。 你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)時(shí)的水浴溫度最好控制在 ____ ℃ 左右。 溫度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 溶解度 /g 18.5 20.8 26.3 32.8 40.1 48.4 52.4 50.9 43.7 解析： (1)甲同學(xué)的設(shè)計(jì)利用了啟普發(fā)生器的原理 ,但乙同學(xué)的裝置由于廣口瓶被橡皮塞密封后 ， 瓶?jī)?nèi)的氣壓會(huì)隨液體的排入而增大 ， 使試管中的液體不能在關(guān)閉閥門(mén)時(shí)排入廣口瓶中 ， 因而不能使反應(yīng)隨時(shí)停止 ， 甚至?xí)捎谌萜髦袣鈮哼^(guò)高而發(fā)生危險(xiǎn) ， 故不可行 。 (2)用電解的方法加快制取 FeSO4溶液的反應(yīng)速率 ,電解質(zhì)溶液應(yīng)為稀硫酸 ， 這樣陽(yáng)極 Fe失電子生成Fe2＋ 進(jìn)入溶液 ， 陰極生成氫氣 ， 既可以防止亞鐵離子水解 ， 又可以防止亞鐵離子被氧化 。 由外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響可知 ， 能加快鐵屑或鐵絲與硫酸反應(yīng)速率的方法很多 ， 但是改變溫度和硫酸的濃度不在考慮之列 。 因此可以考慮增大反應(yīng)物接觸面積或設(shè)計(jì)成原電池 。 (3)過(guò)量的鐵屑可以將 Fe3＋ 還原成 Fe2＋ ， 因此只要保證鐵屑過(guò)量 ， 就可以排除鐵銹的影響 。 (4)隨著溫度的升高 FeSO4的溶解度先增大后減小 ,故為使 FeSO4溶液的濃度較大應(yīng)把溫度控制在 60 ℃ 左右 。 答案： (1)通過(guò)開(kāi) 、 關(guān)導(dǎo)管上的閥門(mén)可以控制試管內(nèi)的反應(yīng)隨時(shí)發(fā)生或隨時(shí)停止 不可行 由于廣口瓶被橡皮塞密封后 ， 瓶?jī)?nèi)的氣壓會(huì)隨液體的排入而增大 ， 使試管中的液體不能在關(guān)閉閥門(mén)時(shí)排入廣口瓶中 ， 因而不能使反應(yīng)隨時(shí)停止 ， 甚至?xí)捎谌萜髦袣鈮哼^(guò)高而發(fā)生危險(xiǎn) (2)稀硫酸 Fe－ 2e－ ===Fe2＋ 增大反應(yīng)物接觸面積：用鐵粉與稀硫酸反應(yīng)或利用原電池原理：用鐵與銅 (或 CuSO4 溶液 ， 炭粉等 )和稀硫酸反應(yīng) (3)無(wú) Fe2O3xH2O與 H2SO4反應(yīng)生成 Fe3＋ ， 過(guò)量的鐵屑可以將 Fe3＋ 還原成 Fe2＋ ， 只要保證鐵屑過(guò)量 ， 就可以排除鐵銹的影響 (4)析出的硫酸亞鐵晶體與殘?jiān)黄鸨贿^(guò)濾掉 (或硫酸亞鐵晶體析出 ) 60 探究整合應(yīng)用 用制氫廢液制備硫酸鋅晶體 利用實(shí)驗(yàn)室制氫廢液 ， 過(guò)濾除去 PbSO4等雜質(zhì)后 ,用 ZnO調(diào)節(jié)濾液使其 pH約為 2， 加熱 、 蒸發(fā) 、 濃縮溶液 ， 制得較高溫度下的硫酸鋅飽和溶液 ， 冷卻結(jié)晶可制得硫酸鋅晶體 ， 通過(guò)重結(jié)晶的方法可得到純度較高的硫酸鋅晶體 。 實(shí)驗(yàn)室通常用粗鋅和稀硫酸反應(yīng)制氫氣 ， 因此在制氫廢液中含有大量的硫酸鋅 。 同時(shí) ， 由于粗鋅中還含有鐵等雜質(zhì) ， 使得溶液中混有一定量的硫酸亞鐵 ， 為了充分利用制氫廢液 ， 常用其制備皓礬 (ZnSO47H2O)。 某?；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)以制備氫氣的廢液為原料來(lái)制取皓礬并探究其性質(zhì) 。 制備皓礬的實(shí)驗(yàn)流程如圖所示： 例 已知：開(kāi)始生成氫氧化物沉淀到沉淀完全的 pH范圍分別為： Fe(OH)3： ～ Fe(OH)2： ～ Zn(OH)2： ～ 試回答下列問(wèn)題： (1)加入的試劑 ① ， 供選擇使用的有：氨水 、NaClO溶液 、 20%的 H2O 濃硫酸 、 濃硝酸等 ，應(yīng)選用 ________， 其理由是 _____________________________。 (2)加入的試劑 ② ,供選擇使用的有： Zn粉 、 ZnO、Zn(OH)2 、 ZnCO3 、 ZnSO4 等 ， 應(yīng)選用____________， 其理由是 ________________________________________________________________________。 (3)從晶體 1→ 晶體 2， 該過(guò)程的名稱(chēng)是 ____________。 (4)在得到皓礬時(shí) ， 向晶體中加入少量酒精洗滌而不用水的原因是 _______________________。 【 解析 】 本題以制備 H2的廢液為原料來(lái)制取皓礬并探究其性質(zhì) ， 為了避免引入雜質(zhì)且容易將雜質(zhì)除去 ， 綜合考慮應(yīng)選 20%的 H2O2；由流程圖結(jié)合題給信息分析可以看出 ② 中的試劑是通過(guò)調(diào)節(jié) pH使 Fe3＋生成沉淀 ， 故 ZnO[或 ZnCO3或Zn(OH)2]都可以選用 。 洗滌晶體是為了除去晶體表面吸附的雜質(zhì) ， 使用酒精是為了避免晶體的溶解 。 【 答案 】 (1)20%的 H2O2 將制氫廢液中的 Fe2＋氧化為 Fe3＋ ， 同時(shí)避免引入新的雜質(zhì) (2)ZnO[或 ZnCO3或 Zn(OH)2] 調(diào)節(jié)溶液的 pH至～ ， 使得 Fe3＋ 完全轉(zhuǎn)化為 Fe(OH)3沉淀 ， 同時(shí)避免引入新的雜質(zhì) (3)重結(jié)晶 (4)洗掉晶體表面吸附的雜質(zhì)離子 ， 防止晶體溶解 ，影響產(chǎn)率 知能優(yōu)化訓(xùn)練 本部分內(nèi)容講解結(jié)束 點(diǎn)此進(jìn)入課件目錄 按 ESC鍵退出全屏播放 謝謝使用
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