硫酸亚铁铵的制备
一、 实验目的
1. 了解复盐的一般特征和制备方法;
2. 练习水浴加热、蒸发浓缩、结晶、减压过滤等基本操作; 二、 实验原理
硫酸亚铁铵又称摩尔盐,是浅绿色透明晶体,易溶于水但不溶于乙醇。它在空气中比一般的亚铁铵盐稳定,不易被氧化。在定量分析中常用来配制亚铁离子的标准溶液。 在0~60℃的温度范围内,硫酸亚铁在水中的溶解度比组成他的每一组分的溶解度都小,因此很容易从浓的FeSO4和(NH4)2SO4的混合溶液结晶制得摩尔盐。 通常先用铁屑与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,反应方程式为:
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
然后加入等物质的量的 (NH4)2SO4溶液,充分混合后,加热浓缩,冷却,结晶,便可析出硫酸亚铁铵复盐,反应方程式为:
FeSO4+(NH4)2SO4=(NH4)2Fe(SO4)2. 6H2O 三、 实验仪器与药品
电子天平 循环水泵,抽滤瓶,布氏漏斗,蒸发皿,水浴锅,表面皿 铁屑,(NH4)2SO4 (s),10%Na2CO3(质量分数),H2SO4 (3mol·L-1),乙醇;滤纸 四、 实验内容
1. 铁屑的净化(去油污)
称取4.2g铁屑放在锥形瓶中,加入20mL质量分数为10%的Na2CO3溶液,小火加热并适当搅拌约5~10min,以除去铁屑上的油污。用倾析法将碱液倒出,用纯水把铁屑反复冲洗干净。
2. 硫酸亚铁的制备
将25mL 3 mol·L-1H2SO4 倒入盛有铁屑的锥形瓶中,水浴上加热(在通风厨中进行),经常取出锥形瓶摇荡,并适当补充水分,直至反应完全为止(不再有氢气气泡冒出)。再加入几滴3 mol·L-1 H2SO4。趁热减压过滤,滤液转移到蒸发皿内(若滤液稍有浑浊,可滴入硫酸酸化)。过虑后的残渣用滤纸吸干后称重,算出已反应铁屑的质量,并根据反应方程式算出FeSO4的理论量. 3. 硫酸亚铁铵的制备
称取9.5g硫酸铵固体,加入到盛有硫酸亚铁溶液的蒸发皿中。水浴加热,搅拌至硫酸铵完全溶解。继续蒸发浓缩至表面出现晶膜为止。静置冷却结晶,抽滤。用小量乙醇洗涤晶体两次。取出晶体放在表面皿上晾干,观察产品的颜色和晶形。称重,计算产率。 五、 思考题
[1] 硫酸亚铁铵的理论产量如何计算?
[2] 在硫酸亚铁铵的制备过程中为什么要控制溶液pH值为1-2?
[3] 减压过滤有何特点?什么情况下应采用减压过滤?抽滤时,应注意哪些事项?步骤有哪些?
附表 有关物质的溶解度(g/100g水)
硫酸亚铁铵的制备
一、 实验目的
1. 了解复盐的一般特征和制备方法;
2. 练习水浴加热、蒸发浓缩、结晶、减压过滤等基本操作; 二、 实验原理
硫酸亚铁铵又称摩尔盐,是浅绿色透明晶体,易溶于水但不溶于乙醇。它在空气中比一般的亚铁铵盐稳定,不易被氧化。在定量分析中常用来配制亚铁离子的标准溶液。 在0~60℃的温度范围内,硫酸亚铁在水中的溶解度比组成他的每一组分的溶解度都小,因此很容易从浓的FeSO4和(NH4)2SO4的混合溶液结晶制得摩尔盐。 通常先用铁屑与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,反应方程式为:
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
然后加入等物质的量的 (NH4)2SO4溶液,充分混合后,加热浓缩,冷却,结晶,便可析出硫酸亚铁铵复盐,反应方程式为:
FeSO4+(NH4)2SO4=(NH4)2Fe(SO4)2. 6H2O 三、 实验仪器与药品
电子天平 循环水泵,抽滤瓶,布氏漏斗,蒸发皿,水浴锅,表面皿 铁屑,(NH4)2SO4 (s),10%Na2CO3(质量分数),H2SO4 (3mol·L-1),乙醇;滤纸 四、 实验内容
1. 铁屑的净化(去油污)
称取4.2g铁屑放在锥形瓶中,加入20mL质量分数为10%的Na2CO3溶液,小火加热并适当搅拌约5~10min,以除去铁屑上的油污。用倾析法将碱液倒出,用纯水把铁屑反复冲洗干净。
2. 硫酸亚铁的制备
将25mL 3 mol·L-1H2SO4 倒入盛有铁屑的锥形瓶中,水浴上加热(在通风厨中进行),经常取出锥形瓶摇荡,并适当补充水分,直至反应完全为止(不再有氢气气泡冒出)。再加入几滴3 mol·L-1 H2SO4。趁热减压过滤,滤液转移到蒸发皿内(若滤液稍有浑浊,可滴入硫酸酸化)。过虑后的残渣用滤纸吸干后称重,算出已反应铁屑的质量,并根据反应方程式算出FeSO4的理论量. 3. 硫酸亚铁铵的制备
称取9.5g硫酸铵固体,加入到盛有硫酸亚铁溶液的蒸发皿中。水浴加热,搅拌至硫酸铵完全溶解。继续蒸发浓缩至表面出现晶膜为止。静置冷却结晶,抽滤。用小量乙醇洗涤晶体两次。取出晶体放在表面皿上晾干,观察产品的颜色和晶形。称重,计算产率。 五、 思考题
[1] 硫酸亚铁铵的理论产量如何计算?
[2] 在硫酸亚铁铵的制备过程中为什么要控制溶液pH值为1-2?
[3] 减压过滤有何特点?什么情况下应采用减压过滤?抽滤时,应注意哪些事项?步骤有哪些?
附表 有关物质的溶解度(g/100g水)