高中化学实验7——硫酸亚铁铵的制备

硫酸亚铁铵，俗称莫尔盐或摩尔盐，是一种蓝绿色的无机复盐，分子式为(NH4)2Fe(SO4)2.6H2O。易溶于水，不溶于乙醇，在100℃～110℃时分解。在定量分析中常用作标定重铬酸钾、高锰酸钾等溶液的标准物质，用作化学试剂、医药，还用于冶金、电镀等。

硫酸亚铁铵晶体

实验室一般是从废铁屑中回收铁屑，经碱溶液洗净之后，用过量硫酸溶解。再加入稍过量硫酸铵饱和溶液，在小火下蒸发溶剂直到晶膜出现，停火利用余热蒸发溶剂。过滤后用少量乙醇洗涤。

一、实验目的

1，以废铁屑制备硫酸亚铁铵为例，了解物质制备的流程

2，掌握过滤、蒸发、洗涤等基本操作

3，了解利用溶解度的差异制备物质的过程

二、实验原理

FeSO4＋(NH4)2SO4+6H2O＝(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O

1，复盐的溶解度通常小于构成它的每个组分，在蒸发浓缩、冷却结晶中会优先结晶析出。

2，附录：三种盐的溶解度

三种盐在不同温度下的溶解度

3，复盐比较稳定，不易被氧化

三、实验仪器

铁架台，蒸发皿，酒精灯，漏斗，玻璃棒，滤纸，托盘天平，锥形瓶，量筒，烧杯

四、实验试剂

10%碳酸钠溶液，废铁屑，3mol/L  硫酸硫酸铵固体，蒸馏水，无水乙醇

五、实验步骤

硫酸亚铁铵的制备流程图

1，废铁屑的处理和称量

称取3g废铁屑，放入锥形瓶中，加入15mL 10%碳酸钠溶液，小火加热10分钟以除去表面的油污。用蒸馏水冲洗铁屑，干燥后称重，记录数据m1。

2，硫酸亚铁的制备

将称量好的铁屑放入锥形瓶中，加入15mL 3mol/L 的稀硫酸，放在水浴中加热。充分反应后，趁热过滤，并用少量热水洗涤锥形瓶和滤纸，将滤液和洗涤液一起转移到蒸发皿中。待滤纸上的固体干燥后，称量并记录固体质量m2。

3，计算

根据计算，参加反应的铁的质量

m（Fe）＝m1－m2

计算出生成的硫酸亚铁的物质的量

n（FeSO4）＝（m1－m2）/56

根据硫酸亚铁的物质的量，计算硫酸铵的质量。

4，硫酸亚铁铵的制备

将称取的硫酸铵加入第2步中的蒸发皿中，缓慢加热，蒸发浓缩至表面出现结晶薄膜，冷却，得到硫酸亚铁铵晶体。

5，晶体的过滤、洗涤、干燥、称量

冷却后的混合液用漏斗进行过滤，用无水乙醇洗涤，除去表面的杂质和水分。观察生成的晶体的颜色和状态。

待干燥后称量晶体的质量m3，并保存产物。

六、实验注意事项

1，实验中有氢气生成，注意明火。

2，硫酸亚铁溶液要趁热过滤，以免晶体析出。

3，用无水乙醇洗涤，减少固体溶解损失。

七、问题和讨论

1，如何保证硫酸亚铁和硫酸铵之间的物质的量相等？

（称量之前要计算，根据1:1的物质的量计算需称取的铁粉和硫酸铵，铁粉稍过量）

2，制取硫酸亚铁铵晶体时，能否加热浓缩至溶液干了？

（不能，要用余热蒸干）

3，硫酸亚铁溶液在空气中容易变质,在操作时应注意什么?

（配制FeSO4溶液时用经加热煮沸再冷却的蒸馏水；

整个实验操作要迅速。）

4，如何加快过滤速度？

（抽滤）

抽滤装置