硫酸亞鐵銨的制備 主講 浙江省鎮海中學顧松挺tel 0574 86294015e mail gst854 浙江省普通高中新課程骨干教師培訓高中化學之實驗化學 選修 實驗化學 與 化學實驗 的認識 化學是一門學科 一門課程 自成體系 注重理論 注重理論的形成和實際應用 實驗是一種方法 手段 一種技能 模擬實際生產 生活和自然界的變化 服務于學習和研究 注重事實 過程 有利于人在學習 研究過程中進行真實感受和體驗 實驗本身不是最終結果和目的 但學習和研究化學離不開化學實驗 實驗是化學學科的特色和基礎 由于制備實驗綜合性強 重在應用 涉及實驗內容廣泛 因此 除了制備實驗的直接目標和要求 認識反應條件控制在化學研究中的意義和作用 了解常見物質的制備和合成方法 能根據具體情況設計解決物質制備的實驗方案等 之外 更廣泛的要求和意義在于訓練基本操作 體驗實驗的過程和感受 提高科學素養 本課題相關要求 普通高中化學課程標準 實驗 p29 30 主題1化學實驗基礎 內容標準 1 認識化學實驗在學習和研究化學中的作用 2 具有安全意識 能順利地完成實驗 3 樹立綠色化學思想 形成環境保護的意識 4 知道物質分離和提純的常用方法 能根據常見物質的性質設計分離和提純物質的方案 并初步掌握其技能 6 初步掌握天平 等儀器的使用方法 7 認識反應條件控制在化學研究中的意義和作用 初步掌握控制反應條件的一些方法 8 了解常見物質的制備和合成方法 活動與探究建議 實驗探究 制備硫酸亞鐵的條件 普通高中化學課程標準 實驗 p29 30 主題2化學實驗探究 內容標準 1 能發現學習和生產 生活中有意義的化學問題 并進行實驗探究 2 能根據具體情況設計解決化學問題的實驗方案 并予以評價和優化 3 能通過化學實驗收集有關數據 并科學地加以處理 4 活動與探究建議 設計實驗 硫酸亞鐵銨的制備及純度測定 本課題的地位和意義1 制備實驗綜合性 應用性強 貼近實際生產 突出了前面所學有關化學實驗各方面知識 技能的應用提高 放在教材最后專題學習 意義重大 2 硫酸亞鐵銨性質較為穩定 應用范圍較廣 是一種重要的化工原料 3 兩個實驗原理簡單 取材方便 可行性較強 實驗成功率較高等特點 包括了大部分中學化學實驗的基本操作 如 稱量 溶解 攪拌 加熱 水浴加熱 過濾 抽濾 蒸發 結晶等 可以作為學生實驗 訓練一系列化學基本操作 增強學生的綜合實驗能力 4 純鐵和稀硫酸為原料來制取硫酸亞鐵已失去經濟意義 選擇以廢鐵屑為原料制備硫酸亞鐵銨作為課題學習 研究 具有代表性和實際意義 屬于變廢為寶 再生利用資源的環保型實驗 符合綠色化學理念 5 本課題實驗具有多方面功能 既能使學生對制備硫酸亞鐵的條件進行探究和應用 又能使學生了解復鹽硫酸亞鐵銨的制備原理和方法 真實體驗實驗全過程 形成實驗安全 環保 綜合利用 變廢為寶 等科學意識和思想 有利于落實 課標 中多個要求 有利于壓縮課時和教材內容 本課題的教學定位 僅供參考 1 通過 硫酸亞鐵銨的制備 實驗學習 實驗化學 認識化學科學 2 硫酸亞鐵銨的制備 實驗具體過程是素材 是載體 通過制備實驗 了解物質制備及其實驗研究的基本過程 進一步了解分離和提純化合物 控制反應條件的最常用和最簡單的一些方法 以及它們在化學研究和實際生產中的重要性 學習并嘗試有關制備實驗方案的設計 3 訓練物質的稱量 溶解 加熱 蒸發 結晶 吸濾 水浴加熱 傾析法分離或洗滌等多種操作技能 4 加強過程體驗 方法熏陶 鍛煉實踐能力 促進學生非智力因素優化發展 提高科學素養 培養實事求是 嚴謹細致的科學態度 批判精神 參與意識 創新意識等 5 探究制備硫酸亞鐵的條件 了解復鹽硫酸亞鐵銨的制備原理和方法 硫酸亞鐵銨的制備實驗基本原理 硫酸亞鐵銨 商品名 摩爾鹽 1 在水中的溶解度比feso4或 nh4 2so4都小 2 將含有feso4和 nh4 2so4的混合溶液蒸發濃縮 冷卻后可得硫酸亞鐵銨晶體 fe h2so4 feso4 h2 feso4 nh4 2so4 6h2o nh4 2so4 feso4 6h2o 硫酸亞鐵銨的制備實驗操作要點 浸泡 傾析法分離 洗滌 晾干 煮沸 烘干 加熱 振蕩 補充水 加h2so4 趁熱過濾 水浴 抽濾 洗滌瓶 渣 轉移至蒸發皿 熱水 加硫酸銨飽和溶液 蒸發濃縮 冷卻結晶 抽濾 出現晶膜 酒精洗滌晶體 用濾紙吸干 稱量 計算 硫酸亞鐵銨的制備實驗主要現象 硫酸亞鐵銨的制備實驗注意事項 1 鐵屑的選擇 1 為縮短反應時間 應設法增大鐵的表面積 最好選用刨花車間加工的生鐵碎鐵屑 絲 或選用細彈簧彎曲狀廢鐵 廢舊鐵絲紗窗也可 但凈化處理 烘干后要剪成小段 2 避免使用銹蝕程度過大的鐵屑 因其表面fe2o3過多無法被鐵完全還原 會導致fe3 留在溶液中而影響產品的質量 3 市售的清潔用鋼絲球不適合作為原料 因為鋼絲球中金屬鉻 鎳含量較高 最終會導致鉻 鎳化合物進入產品而顯墨綠色 4 鐵屑顆粒不宜太細 與酸反應時容易被反應產生的泡沫沖上浮在液面或粘在錐形瓶壁而脫離溶液 小段細鐵絲也有類似情況 2 硫酸的濃度不宜太大或太小 濃度小 反應慢 濃度太大 易產生fe3 so2 使溶液出現黃色 或形成塊狀黑色物 3 fe稍過量時 產品質量較好 4 反應基本結束后 為防止水解 加lmlh2so4溶液 為防止因冷卻使feso4晶體析出而造成損失 采用趁熱過濾 5 酸溶過程中有必要進行尾氣處理 6 酸溶時要振蕩 及時使鐵屑回落進入酸液反應 7 注意分次補充少量水 可防止feso4析出 也可控制硫酸濃度不過大 8 實驗耗時太長 而且后階段反應越來越慢 實驗時可稍微多加鐵屑 溶解大部分鐵屑即可 不必將所有鐵屑溶解完 9 注意計算 nh4 2so4的用量 略小于鐵屑的物質的量 基本保持濾液 nh4 2so4和feso4的物質的量1 1 溶解之前按溶解度計算蒸餾水的用量并煮沸 在室溫20 下 nh4 2so4的溶解度為75 4g 9 5g nh4 2so4配成飽和溶液應需蒸餾水約12 5ml 溶解時可適當將燒杯在石棉網上用酒精燈加熱 邊攪拌 10 蒸發濃縮初期要攪拌 發現晶膜出現后停止攪拌 冷卻后可結晶得到顆粒較大或塊狀的晶體 便于分離產率高 質量好 11 為防止因時間過長 導致feso4被空氣氧化 建議前后兩次均采用抽濾 濾紙要壓實 縮短時間較好 12 最后 得到的 nh4 2so4 feso4 6h2o晶體 用無水酒精洗滌2