硫酸亚铁铵的制备化学实验中心
硫酸亚铁铵的制备 化学实验中心
一、实验目的1.了解制备摩尔盐硫酸亚铁铵的制备方法及主要性质。2.熟练掌握水浴加热、蒸发、结晶、常压过滤和减压过滤等基本操作。二、实验原理硫酸亚铁是浅绿色晶体。其应用广泛。硫酸亚铁晶体不稳定，暴露在空气中容易被空气氧化呈现黄色（或铁锈色）。硫酸亚铁和硫酸铵作用形成浅绿色的硫酸亚铁铵复盐，称为摩尔盐。摩尔盐比硫酸亚铁盐稳定得多。由于价格低廉，制造工艺简单，容易获得较为纯净的晶体，因此应用比硫酸亚铁更产泛。在分析化学上，作为标定重铬酸钾或高锰酸钾溶液的基准物，在农业上是农药又是肥料过量的Fe与稀H,SO4作用可制得FeSO4。由于复盐FeSO4(NH4),SO46H,O的溶解度比组成它的简单盐要小，因此等摩尔FeSO4与（NH),SO4在水溶液中相互作用，可以得到浅蓝绿色单斜晶体FeSO4:(NH4)2SO4.6H,O。Fe+H2SO4=FeSO4+H21FeSO4+(NH4),SO4+6H,O=FeSO4:(NH4)SO4-6H,0392.14g/mol152g/mol132g/mol
一、实验目的 1. 了解制备摩尔盐硫酸亚铁铵的制备方法及主要性质。 2．熟练掌握水浴加热、蒸发、结晶、常压过滤和减压过滤等基本操作。 二、实验原理 硫酸亚铁是浅绿色晶体。其应用广泛。硫酸亚铁晶体不稳定，暴露在空气中容易被空气氧化呈现 黄色(或铁锈色)。硫酸亚铁和硫酸铵作用形成浅绿色的硫酸亚铁铵复盐，称为摩尔盐。摩尔盐比硫酸亚 铁盐稳定得多。由于价格低廉，制造工艺简单，容易获得较为纯净的晶体，因此应用比硫酸亚铁更广 泛。在分析化学上，作为标定重铬酸钾或高锰酸钾溶液的基准物，在农业上是农药又是肥料。 过量的Fe与稀H2SO4作用可制得FeSO4。由于复盐FeSO4·(NH4 )2SO4·6H2O的溶解度比组成它的简单 盐要小 ，因此等摩尔FeSO4与 (NH4 )2SO4 在水溶液中相互作用 ，可以得到浅蓝绿 色单斜 晶体 FeSO4·(NH4 )2SO4·6H2O。 Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 ↑ FeSO4 + (NH4 )2SO4 + 6H2O=FeSO4·(NH4 )2SO4·6H2O 152g/mol 132g/mol 392.14g/mol
三、仪器及试剂·仪器：锥形瓶(150mL)，烧杯(100mL、500mL)，量筒(50mL)，吸滤瓶，布氏漏斗，天平，电炉，水浴，蒸发皿，比色管(50mL)·试剂：HCl(2 mol-L-1), H,SO4(3 mol-L-1), NaOH(6 mol-L-1), BaCl2(0.5 mol-L-1),Fe3+ (0.01 mg·mL-1)，Fe3+的标准溶液(0.01 mg·mL-1)，KSCN(1 mol·L-1)Na,CO3(1%)，(NH4)2SO4，BaCl2，K,[Fe(CN)6]，乙醇
三、仪器及试剂 • 仪器： 锥形瓶(150 mL)，烧杯(100 mL、500 mL)，量筒(50 mL)，吸滤瓶， 布氏漏斗，天平，电炉，水浴，蒸发皿，比色管(50 mL) • 试剂： HCl(2 mol·L-1 )，H2SO4 (3 mol·L-1 )，NaOH(6 mol·L-1 )，BaCl2 (0.5 mol·L-1 )， Fe3+ (0.01 mg·mL-1 )，Fe3+的标准溶液(0.01 mg·mL-1 )，KSCN(1 mol·L-1 )， Na2CO3 (1％)，(NH4 )2SO4，BaCl2，K3 [Fe(CN)6 ]，乙醇
四、实验内容1.粗硫酸铜的提纯加15mL3mol-L-H,SO4当溶液体积减小时，不时加入少量水称取2g还原铁粉盖上表面血，加热。继续加热至不再有气泡冒出为止。残渣，滤纸吸干后称重趁热减压过滤，用1mL3mol-L-H,SO.洗涤未反应完的铁和残渣用3mol-L-"H,SO4加入硫酸铵滤液在蒸发皿中溶液搅拌调pH值1~2根据FeSO理论产量计算配制成饱和溶液出所需固体硫酸铵的用量母液（除去）小火蒸发（不宜搅动），至表冷却、抽滤面出现结晶膜时立即停止加用少量乙醇洗热（切不可蒸干）晶体称重，计算产率，涤两次晶体
四、实验内容 1. 粗硫酸铜的提纯 趁热减压过滤，用1mL 3 mol·L-1 H2SO4洗涤未反应完的铁和残渣 滤液在蒸发皿中 残渣，滤纸吸干后称重 加入硫酸铵 溶液搅拌 称取2g还原铁粉 加15 mL 3 mol·L-1H2SO4， 盖上表面皿，加热。 当溶液体积减小时，不时加入少量水。 继续加热至不再有气泡冒出为止。 根据FeSO4理论产量计算 出所需固体硫酸铵的用量 配制成饱和溶液 用 3 mol·L-1 H2SO4 调pH值1~2 用少量乙醇洗 涤两次晶体。 小火蒸发(不宜搅动) ，至表 面出现结晶膜时立即停止加 热(切不可蒸干) 冷却、 抽滤 晶体 母液（除去） 称重，计算产率
2.产品检验2.1 Fe3+的分析再加25mL水，加2mL2mol-L-HCI和称取1g样品置于50mL比色管中加15mL水溶解摇勺1mL2mol-L-IKSCN加水至50mL，与标准溶液摇匀目视比色。2.2离子检验结论检验离子检验方法实验现象NHt红色的石蕊试纸加入NaOH（6mol·L-1)溶液加热变蓝SO2加入BaCl(1mol·L-）溶液有白色沉淀或没有明显变化Fe2+深蓝色沉淀加入K，[Fe(CN)]溶液
2. 产品检验 2.1 Fe3+的分析 称取1g样品 加15mL水溶解 加2mL 2 mol·L-1HCl和 1mL 2 mol·L-1KSCN 再加25mL水， 摇匀 置于50mL比色管中 加水至50mL， 摇匀 与标准溶液 目视比色。 检验离子 检验方法 实验现象 结论 NH4 + 加入NaOH(6 mol·L-1 )溶液加热 红色的石蕊试纸 变蓝 SO4 2− 加入BaCl2 (1 mol·L-1 ) 溶液 有白色沉淀或 没有明显变化 Fe2+ 加入K3 [Fe(CN)6 ]溶液 深蓝色沉淀 2.2 离子检验
五、数据处理1，计算提纯样品的产率并分析提纯后的纯度变化。六、思考题·1.如何计算FeSO4的理论产量和反应所需(NH4),SO4的质量？·2：为什么要保持硫酸亚铁溶液和硫酸亚铁铵溶液有较强的酸性？·3.设计出检验NH、Fe2+和SO2-的方法
五、数据处理 1. 计算提纯样品的产率并分析提纯后的纯度变化。 六、思考题 • 1．如何计算FeSO4的理论产量和反应所需(NH4 )2SO4的质量? • 2．为什么要保持硫酸亚铁溶液和硫酸亚铁铵溶液有较强的酸性? • 3.设计出检验NH4 + 、Fe2+和SO4 2−的方法