硫酸亞鐵銨的制備
1、硫酸亞鐵銨晶體的性質(zhì)
物理性質(zhì):淺綠色,易溶于水、不溶于乙醇,在水中的溶解度比FeSO4和(NH4)2SO4都要小
化學性質(zhì):能水解;具有還原性,但比硫酸亞鐵穩(wěn)定
2、將綠礬(FeSO4•7H2O)、硫酸銨以相等物質(zhì)的量混合可制得摩爾鹽晶體。
(NH4)2SO4+FeSO4+ 6H2O= (NH4)2SO4•FeSO4•6H2O↓根據(jù)下圖回答:
(1)步驟1Na2CO3的主要作用是 。
(2)步驟2中鐵屑過量的目的是(用離子方程式表示):
(3)步驟3中,加入(NH4)2SO4固體后,要得到摩爾鹽晶體,需經(jīng)過的實驗操作包括:加熱蒸發(fā)、 、 。
(4)步驟3中制得的晶體過濾后用無水乙醇洗滌的目的是 。
操作對比:
1、三個步驟中都含有加熱的操作:
步驟1中:小火加熱的目的是:
;
步驟2中:水浴加熱的優(yōu)點是 ;
水浴加熱是為了 ;
步驟3中:加熱是為了蒸發(fā)溶劑,濃縮結晶。
思考:該實驗中,要得到摩爾鹽晶體,應加熱到 時,停止加熱。
為什么不能蒸干?
那么蒸發(fā)下列溶液呢?
①從CuSO4溶液得到膽礬晶體: 。
②從NaCl溶液得到NaCl固體:
2、三個步驟中都含有固液分離的操作:
步驟1中采用傾析法分離出鐵屑,下列適合用傾析法的有:
A、沉淀的顆粒較大 B、沉淀容易沉降
C、沉淀呈膠狀 D、沉淀呈絮狀
步驟2中溶液趁熱過濾的原因是 。
步驟3中可以用如下裝置進行過濾:
(1)這種過濾方式稱為:
(2)這種過濾跟普通過濾相比,除了過濾速度快外,
還有一個優(yōu)點是: 。
(3)你能講出儀器A、B、C的名稱么?
(1)除去鐵屑表面的油污 (2)Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+ (3)加熱蒸發(fā)、冷卻結晶、過濾。
(4)利用乙醇的揮發(fā),除去晶體表面附著的水分。
操作對比:
1、三個步驟中都含有加熱的操作:
步驟1中:小火加熱的目的是:升溫,溶液堿性增強,去油污能力增強
步驟2中:水浴加熱的優(yōu)點是:受熱均勻、便于控制溫度;
水浴加熱是為了加速鐵的溶解;
步驟3中:加熱是為了蒸發(fā)溶劑,濃縮結晶。
思考:該實驗中,要得到摩爾鹽晶體,應加熱到溶液表面出現(xiàn)晶膜時,停止加熱。
為什么不能蒸干?蒸干時溶液中的雜質(zhì)離子會被帶入晶體中;
蒸干時晶體會受熱分解或氧化
那么蒸發(fā)下列溶液呢?
①從CuSO4溶液得到膽礬晶體:加熱到溶液表面出現(xiàn)晶膜時,停止加熱。
②從NaCl溶液得到NaCl固體:加熱到大量晶體析出時,停止加熱,用余熱蒸干
2、三個步驟中都含有固液分離的操作:
步驟1中采用傾析法分離出鐵屑,下列適合用傾析法的有:
A、沉淀的顆粒較大 B、沉淀容易沉降
C、沉淀呈膠狀 D、沉淀呈絮狀
步驟2中溶液趁熱過濾的原因是防止溶液冷卻時,硫酸亞鐵因析出而損失 。
步驟3中可以用如下裝置進行過濾:
(1)這種過濾方式稱為:減壓過濾(也稱抽濾或吸濾)
(2)這種過濾跟普通過濾相比,除了過濾速度快外,
還有一個優(yōu)點是:得到較干燥的沉淀。
(3)你能講出儀器A、B、C的名稱么?
略
科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解
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下列兩題分別對應于“物質(zhì)結構與性質(zhì)”和“實驗化學”兩個選修課程模塊的內(nèi)容,請你選擇其中一題作答,如果兩題全做,則按A題評分。
A.(12分)【物質(zhì)結構與性質(zhì)】
1915年諾貝爾物理學獎授予Henry Bragg和Lawrence Bragg,以表彰他們用X射線對晶體結構的分析所作的貢獻。
⑴科學家通過X射線探明,NaCl、KCl、MgO、CaO晶體結構相似,其中三種晶體晶格能數(shù)據(jù)如下表:
晶體 | NaCl | KCl | CaO |
晶格能/(kJ·mol-1) | 786 | 715 | 3 401 |
4種晶體NaCl、KCl、MgO、CaO熔點由高到低的順序是 ▲ 。
⑵科學家通過X射線推測膽礬中既含有配位鍵,又含有氫鍵,其結構示意圖可簡單表示如下,其中配位鍵和氫鍵均采用虛線表示。
①寫出基態(tài)Cu原子的核外電子排布式 ▲ ;金屬銅采用下列 ▲ (填字母代號)堆積方式。
A B C D
②寫出膽礬晶體中水合銅離子的結構簡式(必須將配位鍵表示出來) ▲ 。
③水分子間存在氫鍵,請你列舉兩點事實說明氫鍵對水的性質(zhì)的影響 ▲ 。
④SO42-的空間構型是 ▲ 。
B.(12分)【實驗化學】
硫酸亞鐵銨的化學式為(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,又名莫爾鹽,是分析化學中常見的還原劑。某化學研究小組設計如下實驗來制備莫爾鹽并測定硫酸亞鐵銨的純度。
步驟一:鐵屑的處理與稱量。在盛有適量鐵屑的錐形瓶中加入Na2CO3溶液,加熱,過濾、洗滌、干燥、稱量,質(zhì)量記為m1。
步驟二:FeSO4的制備。將上述鐵屑加入到一定量的稀H2SO4中,充分反應后過濾并用少量熱水洗滌錐形瓶和濾紙。濾液及洗滌液完全轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中。濾渣干燥后稱重,質(zhì)量記為m2。
步驟三:硫酸亞鐵銨的制備。準確稱取所需質(zhì)量的(NH4)2SO4加入“步驟二”中的蒸發(fā)皿中,緩緩加熱一段時間后停止,冷卻,待硫酸亞鐵銨結晶后過濾。晶體用無水乙醇洗滌并自然干燥,稱量所得晶體質(zhì)量。
步驟四:用比色法測定硫酸亞鐵銨的純度。
回答下列問題:
⑴步驟三中稱取的(NH4)2SO4質(zhì)量為 ▲ 。
⑵①鐵屑用Na2CO3溶液處理的目的是 ▲ 。制備FeSO4溶液時,用右圖裝置趁熱過濾,原因是 ▲ 。
②將(NH4)2SO4與FeSO4混合后加熱、濃縮,停止加熱的時機是 ▲ 。
③比色法測定硫酸亞鐵銨純度的實驗步驟為:Fe3+標準色階的配制、待測硫酸亞鐵銨溶液的配制、比色測定。標準色階和待測液配制時除均需加入少量稀HCl溶液外,還應注意的問題是 ▲ 。
④該實驗最終通過 ▲ 確定硫酸亞鐵銨產(chǎn)品等級。
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科目:高中化學 來源: 題型:
硫酸亞鐵銨[ (NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]為淺綠色晶體,易溶于水,不溶于酒精,在水中的溶解度比FeSO4或(NH4)2SO4都要小。實驗室中常以廢鐵屑為原料來制備,其步驟如下:
步驟1:鐵屑的處理。將廢鐵屑放入熱的碳酸鈉溶液中浸泡幾分鐘后,用下所示方法分離出固體并洗滌、干燥。
步驟2:FeSO4溶液的制備。將處理好的鐵屑放入錐形瓶,加入過量的3 mol·L-1H2SO4溶液,加熱至充分反應為止。趁熱過濾(如圖所示),收集濾液和洗滌液。
步驟3:硫酸亞鐵銨的制備。向所得FeSO4溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液,經(jīng)過加熱濃縮、冷卻結晶、過濾、乙醇洗滌后得到硫酸亞鐵銨晶體。
請回答下列問題:
(1)步驟1中圖13分離方法稱為 法。
(2)步驟2中有一處明顯不合理的是 。趁熱過濾的理由是 。
(3)步驟3加熱濃縮過程中,當 時停止加熱。用無水乙醇洗滌晶體的原因是 。
(4)FeSO4·7H2O在潮濕的空氣中易被氧化成Fe(OH)SO4·3H2O,寫出該反應的化學方程式 。
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