硫酸亞鐵銨的化學(xué)式為(NH42SO4?FeSO4?6H2O,是淺綠色晶體,商品名為莫爾鹽,易溶于水,不溶于乙醇.
溫度/℃
溶解度/g
0 10 20 30 40 50 60
(NH42SO4 70.6 73.0 75.4 78.0 81.0 - 88.0
FeSO4?7H2O 15.7 20.5 26.5 32.9 40.2 48.6 -
(NH4)SO4FeSO4?6H2O 12.5 17.2 21.6 28.1 33.0 40.0 -
完成下面的實(shí)驗(yàn)報(bào)告:
【實(shí)驗(yàn)原理】
【實(shí)驗(yàn)用品】
10%Na2CO3溶液、Fe屑、3mol/LH2SO4、(NH42SO4固體、蒸餾水、無(wú)水乙醇.錐形瓶、蒸發(fā)皿、酒精燈、玻璃棒、燒杯、鐵架臺(tái)、漏斗、托盤天平、量筒、濾紙.
【實(shí)驗(yàn)步驟】
(1)Fe屑的處理和稱量
稱取3g鐵屑,放入錐形瓶,用l0%Na2CO3溶液,除去Fe屑表面的油污,將剩余的堿液倒掉,用蒸餾水把Fe沖洗干凈,干燥后稱其質(zhì)量m1g.
(2)FeSO4的制備
將稱量好的Fe屑放人錐形瓶中,加入l5mL 3mol/LH2SO4,加熱10min后(有氫氣生成,用明火加熱注意安全).
 
,并用少量熱水洗滌錐形瓶及濾紙,將濾液和洗滌液一起轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中.將濾紙上的固體干燥后稱得質(zhì)量為m2g.
①a處的操作是
 

②制取FeSO4時(shí),加入的Fe為什么要過(guò)量?(用離子方程式表示)
 

(3)(NH42SO4?FeSO4?6H2O的制備
根據(jù)FeSO4的物質(zhì)的量,計(jì)算并稱取(NH42SO4固體,并將其加入上面實(shí)驗(yàn)的蒸發(fā)皿中,緩緩加熱,濃縮至表面出現(xiàn)結(jié)晶薄膜為止.
 
,得到硫酸亞鐵銨的晶體.過(guò)濾后用無(wú)水乙醇洗滌晶體,除去其表面的水分,稱量得到的晶體質(zhì)量為m3g.
①b處的操作是
 
;②制備莫爾鹽晶體時(shí),為什么不能將溶液蒸發(fā)至干?
 

(4)產(chǎn)品檢驗(yàn)
微量Fe3+的分析.稱0.5g產(chǎn)品置于25mL比色管中,加水溶解后加1mL 25%的KSCN溶液,繼續(xù)加水至25mL刻度,搖勻,與教師所給標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比,評(píng)價(jià)產(chǎn)品質(zhì)量.寫出該過(guò)程所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:
 

【實(shí)驗(yàn)記錄】
起始鐵的質(zhì)量m1/g 反應(yīng)后鐵的質(zhì)量m2/g 莫爾鹽的質(zhì)量 產(chǎn)率
理論產(chǎn)量/g 實(shí)際產(chǎn)量m3/g
5.0 2.2 c 14.7 d
分析:(2)①溶液趁熱過(guò)濾防止溶液冷卻時(shí),硫酸亞鐵因析出而損失;
②加入過(guò)量鐵粉防止Fe2+被氧化為Fe3+;
(3)①因硫酸亞鐵銨的溶解度較小,可采用:加熱濃縮、降溫結(jié)晶、過(guò)濾操作;
②莫爾鹽晶體含有結(jié)晶水,蒸干會(huì)使晶體分解;
(4)根據(jù)鐵元素守恒可知,(NH42SO4?FeSO4?6H2O的物質(zhì)的量等于參加反應(yīng)的鐵的物質(zhì)的量為
m1-m2
56
mol,再利用m=nM計(jì)算分析所發(fā)生的反應(yīng)并書寫離子反應(yīng)方程式;
解答:解:(2)①a處的操作是趁熱過(guò)濾,溶液趁熱過(guò)濾防止溶液冷卻時(shí),硫酸亞鐵因析出而損失;
故答案為:趁熱過(guò)濾;
②Fe2+易被氧化為Fe3+,氧化的Fe3+與Fe發(fā)生反應(yīng)Fe+2Fe3+=3Fe2+,防止Fe2+被氧化為Fe3+,減少產(chǎn)物中的Fe3+雜質(zhì),
故答案為:2Fe3++Fe═3Fe2+
(3)①因硫酸亞鐵銨的溶解度較小,加入(NH42SO4固體后,溶液表面出現(xiàn)晶膜時(shí),停止加熱,采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶方法,b處的操作是放置冷卻,
故答案為:放置冷卻;
②硫酸亞鐵銨晶體中的結(jié)晶水受熱容易失去,蒸干會(huì)使晶體分解,所以蒸發(fā)濃縮時(shí)加熱到溶液表面有晶膜出現(xiàn)時(shí)停止加熱,
故答案為:蒸干會(huì)使晶體分解;
(4)理論上(NH42SO4?FeSO4?6H2O的物質(zhì)的量為
m1-m2
56
mol,
所以理論上(NH42SO4?FeSO4?6H2O的質(zhì)量為:
m1-m2
56
mol×392g/mol=
5.0-2.2
56
mol×392g/mol=19.6g,
實(shí)際產(chǎn)量14.7g,所以有部分二價(jià)鐵離子被氧化成了三價(jià)鐵離子,三價(jià)鐵離子和KSCN溶液反應(yīng)生成硫氰化鐵,向溶液中滴入KSCN溶液,溶液顯血紅色,
反應(yīng)為Fe 3++3SCN-?Fe(SCN)3,
故答案為:Fe 3++3SCN-?Fe(SCN)3;
點(diǎn)評(píng):本題考查了制備硫酸亞鐵銨晶體方法,注意合理分析題中信息、掌握物質(zhì)分離提純等有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作是解答的關(guān)鍵,本題難度中等.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

硫酸亞鐵銨的化學(xué)式為(NH42Fe(SO42?6H2O,商品名為摩爾鹽.硫酸亞鐵可與硫酸銨生成硫酸亞鐵銨,一般硫酸亞鐵鹽在空氣中易被氧化,而形成摩爾鹽后就比較穩(wěn)定了.三種鹽的溶解度(單位為g/100g水)如下表
溫度/℃ 10 20 30 40 50 70
(NH42SO4 73.0 75.4 78.0 81.0 84.5 91.9
FeSO4?7H2O 40.0 48.0 60.0 73.3 - -
(NH42Fe(SO42?6H2O 18.1 21.2 24.5 27.9 31.3 38.5
實(shí)驗(yàn)室欲制備硫酸亞鐵銨晶體,設(shè)計(jì)了如下方案.
(1)完成實(shí)驗(yàn)步驟中的填空:
①稱取4g鐵屑,放入小燒杯,加入15mL10%Na2CO3溶液,小火加熱10min以除去
鐵屑表面的油污
鐵屑表面的油污
,倒掉溶液,用蒸餾水把鐵沖洗干凈,干燥,備用;
②將處理好的鐵屑放入小燒杯,加入15mL 3mol/L H2SO4溶液,水浴加熱至不再有氣體生成為止,趁熱過(guò)濾去剩余鐵屑,并用少量熱水洗滌燒杯及濾紙,并將濾液和洗滌液一起轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)皿中,則蒸發(fā)皿中溶液的溶質(zhì)為
硫酸亞鐵
硫酸亞鐵
(填名稱,不考慮水解),其物質(zhì)的量約為
0.045
0.045
mol;
③加入
5.94
5.94
g硫酸銨到蒸發(fā)皿中,緩緩加熱、濃縮至表面出現(xiàn)結(jié)晶膜為止、冷卻,得硫酸亞鐵銨晶體.
(2)回答下列問(wèn)題:
①硫酸亞鐵溶液在空氣中易被氧化變質(zhì),操作時(shí)應(yīng)注意:a
過(guò)濾洗滌操作速度要快
過(guò)濾洗滌操作速度要快
;b
步驟③要緩緩加熱,避免沸騰
步驟③要緩緩加熱,避免沸騰
;
②加熱、濃縮溶液時(shí),不濃縮至干的理由是
因?yàn)槲龀龅氖橇蛩醽嗚F銨晶體,帶有結(jié)晶水,蒸干會(huì)使晶體分解
因?yàn)槲龀龅氖橇蛩醽嗚F銨晶體,帶有結(jié)晶水,蒸干會(huì)使晶體分解
;
③硫酸亞鐵和硫酸銨的混合溶液加熱濃縮就能得到硫酸亞鐵銨晶體,其原因是
因?yàn)橄嗤瑴囟认铝蛩醽嗚F銨晶體在水中的溶解度比硫酸亞鐵和硫酸銨的溶解度小
因?yàn)橄嗤瑴囟认铝蛩醽嗚F銨晶體在水中的溶解度比硫酸亞鐵和硫酸銨的溶解度小
;
④稱取兩份質(zhì)量均為1.96g的該硫酸亞鐵銨,制成溶液.用未知濃度的KMnO4酸性溶液進(jìn)行滴定.
Ⅰ) 滴定時(shí),將KMnO4酸性溶液裝在
酸式
酸式
(酸式或堿式)滴定管,操作時(shí)用
手拿錐形瓶;
Ⅱ) 已知MnO4-被還原為Mn2+,試寫出該滴定過(guò)程中的離子方程式:
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
;
Ⅲ) 判斷該反應(yīng)到達(dá)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為
當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏稳芤汉,溶液變成紫紅色,30S內(nèi)不褪色,說(shuō)明達(dá)到滴定終點(diǎn)
當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏稳芤汉,溶液變成紫紅色,30S內(nèi)不褪色,說(shuō)明達(dá)到滴定終點(diǎn)
;
Ⅳ) 假設(shè)到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí),用去V mL KMnO4酸性溶液,則該KMnO4酸性溶液的濃度為
1
V
1
V
mol/L.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(2010?普陀區(qū)二模)硫酸亞鐵銨的化學(xué)式為(NH42SO4?FeSO4?6H2O,商品名為莫爾鹽,可由硫酸亞鐵與硫酸銨反應(yīng)生成.一般硫酸亞鐵鹽在空氣中易被氧化,而形成莫爾鹽后就比較穩(wěn)定了.三種鹽的溶解度(單位為g/100g水)如下表:
溫度/℃ 10 20 30
(NH42SO4 73.0 75.4 78.0
FeSO4?7H2O 20.0 26.5 32.9
(NH42SO4?FeSO4 17.2 21.6 28.1
(一)實(shí)驗(yàn)室制取少量莫爾鹽的流程如圖:

試回答下列問(wèn)題:
(1)步驟1中加入10% Na2CO3溶液的主要作用是
除鐵屑表面的油污
除鐵屑表面的油污
;反應(yīng)中鐵屑過(guò)量是為了
還原氧化生成的Fe3+,保證Fe2+穩(wěn)定、純凈地存在,減少產(chǎn)物中的Fe3+雜質(zhì)
還原氧化生成的Fe3+,保證Fe2+穩(wěn)定、純凈地存在,減少產(chǎn)物中的Fe3+雜質(zhì)

(2)步驟3需要趁熱過(guò)濾,原因是
FeSO4在溫度低時(shí)溶解度較小,如果不趁熱過(guò)濾就會(huì)有FeSO4?7H2O析出
FeSO4在溫度低時(shí)溶解度較小,如果不趁熱過(guò)濾就會(huì)有FeSO4?7H2O析出

(3)從步驟4到莫爾鹽,必須進(jìn)行的操作依次是
過(guò)濾、洗滌
過(guò)濾、洗滌
,析出的晶體常用
無(wú)水酒精或冰水
無(wú)水酒精或冰水
洗滌.
(4)若莫爾鹽的飽和溶液中有水20克,當(dāng)溫度從30℃降至10℃,最多析出莫爾鹽的質(zhì)量是
B
B
(選填編號(hào)).
A.2.18g       B.大于2.18g      C.小于 2.18g     D.無(wú)法確定
(二)稱取質(zhì)量為1.96g的莫爾鹽制成溶液.用未知濃度的酸性KMnO4溶液進(jìn)行滴定.
(1)已知MnO4-被還原為Mn2+,試寫出該滴定反應(yīng)的離子方程式
5Fe2++MnO4-+8H+→5Fe3++Mn2++4H2O
5Fe2++MnO4-+8H+→5Fe3++Mn2++4H2O

(2)判斷該反應(yīng)到達(dá)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為
加入最后一滴KMnO4溶液紫紅色不褪,且半分鐘內(nèi)不褪色
加入最后一滴KMnO4溶液紫紅色不褪,且半分鐘內(nèi)不褪色

(3)假設(shè)到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí),用去VmL酸性KMnO4溶液,則該酸性KMnO4溶液的濃度為
1
V
1
V
mol/L.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)【實(shí)驗(yàn)化學(xué)】
硫酸亞鐵銨的化學(xué)式為(NH42SO4?FeSO4?6H2O,又名莫爾鹽,是分析化學(xué)中常見(jiàn)的還原劑.某化學(xué)研究小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)來(lái)制備莫爾鹽并測(cè)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(guò)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(yīng)后過(guò)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(zhǔn)確稱取所需質(zhì)量的(NH42SO4加入“步驟二”中的蒸發(fā)皿中,緩緩加熱一段時(shí)間后停止,冷卻,待硫酸亞鐵銨結(jié)晶后過(guò)濾.晶體用無(wú)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(cè)定硫酸亞鐵銨的純度.
回答下列問(wèn)題:
(1)步驟三中稱取的(NH42SO4質(zhì)量為
 

(2)①鐵屑用Na2CO3溶液處理的目的是
 
.制備FeSO4溶液時(shí),用右圖裝置趁熱過(guò)濾,原因是
 

②將(NH42SO4與FeSO4混合后加熱、濃縮,停止加熱的時(shí)機(jī)是
 

③比色法測(cè)定硫酸亞鐵銨純度的實(shí)驗(yàn)步驟為:Fe3+標(biāo)準(zhǔn)色階的配制、待測(cè)硫酸亞鐵銨溶液的配制、比色測(cè)定.標(biāo)準(zhǔn)色階和待測(cè)液配制時(shí)除均需加入少量稀HCl溶液外,還應(yīng)注意的問(wèn)題是
 

④該實(shí)驗(yàn)最終通過(guò)
 
確定硫酸亞鐵銨產(chǎn)品等級(jí).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2012年人教版高中化學(xué)選修6 3.2 物質(zhì)含量的測(cè)定練習(xí)卷(解析版) 題型:填空題

硫酸亞鐵銨的化學(xué)式為(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,又名莫爾鹽,是分析化學(xué)中常見(jiàn)的還原劑。某化學(xué)研究小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)來(lái)制備莫爾鹽并測(cè)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(guò)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硫酸中,充分反應(yīng)后過(guò)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(zhǔn)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(shí)間后停止,冷卻,待硫酸亞鐵銨結(jié)晶后過(guò)濾。晶體用無(wú)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(cè)定硫酸亞鐵銨的純度。

回答下列問(wèn)題:

(1)步驟三中稱取的(NH4)2SO4質(zhì)量為_(kāi)_______。

(2)①鐵屑用Na2CO3溶液處理的目的是_______________________________。

制備FeSO4溶液時(shí),用右圖裝置趁熱過(guò)濾,原因是

_______________________________________________________________。

②將(NH4)2SO4與FeSO4混合后加熱、濃縮,停止加熱的時(shí)機(jī)是

________________________________________________________________________。

③比色法測(cè)定硫酸亞鐵銨純度的實(shí)驗(yàn)步驟為:Fe3標(biāo)準(zhǔn)色階的配制、待測(cè)硫酸亞鐵銨溶液的配制、比色測(cè)定。標(biāo)準(zhǔn)色階和待測(cè)液配制時(shí)除均需加入少量稀鹽酸外,還應(yīng)注意的問(wèn)題是________________________________________________________________________。

④該實(shí)驗(yàn)最終通過(guò)____________________確定硫酸亞鐵銨產(chǎn)品等級(jí)。

 

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