2018-2019学年人教版选修6 第二单元课题二 物质的制备 第1课时 学案
2018-2019学年人教版选修6 第二单元课题二 物质的制备 第1课时  学案第3页

  

  一、物质制备方案的选择原则

  ①条件合适,操作方便;②设计合理,步骤简单;③原料易得,价格低廉;④产物纯净,产量较高;⑤易于分离,污染物少。

  二、硫酸亚铁铵的制备实验注意事项

  1.铁屑的选择:

  (1)为缩短反应时间,应设法增大铁的表面积,最好选用刨花车间加工的生铁碎铁屑(丝),或选用细弹簧弯曲状废铁;废旧铁丝纱窗也可,但净化处理、烘干后要剪成小段。

  (2)避免使用锈蚀程度过大的铁屑,因其表面Fe2O3过多,会导致Fe3+留在溶液中而影响产品的质量。

  (3)市售的清洁用钢丝球不适合作为原料,因为钢丝球中金属铬、镍含量较高,最终会导致铬、镍化合物进入产品而显墨绿色。

  2.铁屑先要除去油污,因为废铁屑表面有油污,如果不除去不利于铁屑与硫酸的反应。根据盐类水解知识可知,升高温度,促进Na2CO3的水解,溶液碱性增强,去油污能力增强,所以除污用热碳酸钠溶液。铁屑与碳酸钠溶液加热除油后用倾析法倒掉溶液,先用自来水再用蒸馏水将铁屑洗涤干净,可以用pH试纸检验洗涤液的pH来确定铁屑是否洗净,然后干燥称量。

  3.与铁屑反应硫酸的浓度不宜太大或太小。浓度小,反应慢;浓度太大,易产生Fe3+、SO2,使溶液出现黄色。为加快反应速率需加热,但最好控温在60 ℃以下。

  4.反应中铁要稍过量。铁与稀硫酸反应临近结束时,可剩下一点铁屑,这是因为有Fe存在可以还原氧化生成的Fe3+,保证Fe2+稳定、纯净地存在,减少产物中的Fe3+杂质。硫酸亚铁的制备要振荡,及时使铁屑回落进入酸液反应。注意分次补充少量水,可防止FeSO4析出,也可控制硫酸浓度不过大。

  5.硫酸亚铁的制备反应基本结束后,为防止水解,加1 mL H2SO4溶液;为防止因冷却使FeSO4晶体析出而造成损失,采用趁热过滤,因为FeSO4在低温时溶解度较小,如果不趁热过滤就会有FeSO4·7H2O析出。过滤完后用少量的热水洗涤2~3次,但所用热水不可过多,否则后面浓缩结晶溶液时所用时间较长。

  6.注意计算(NH4)2SO4的用量,基本保持(NH4)2SO4和FeSO4的物质的量之比是1∶1,溶解之前按溶解度计算蒸馏水的用量并煮沸。

  7.蒸发浓缩初期要搅拌,发现结晶薄膜出现后停止搅拌,冷却后可结晶得到颗粒较大或块状的晶体,便于分离、产率高、质量好。

  8.最后得到的(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O晶体,用无水乙醇洗涤2~3次,洗去晶体表面附着的水分。洗涤莫尔盐用无水乙醇,不能用水。莫尔盐不溶于乙醇,但易溶于水,用无水乙醇可以除去水,易于干燥。

  

  知识点1 物质制备原理的设计

  【例题1】 在实验室进行物质制备实验,下列从原料及试剂分别制取相应的最终产物的设计中,理论上正确、操作上可行、经济上合理的是(  )。

  A.C\s\up7(在空气中点燃(在空气中点燃)COCuO△CO2\s\up7(NaOH溶液(NaOH溶液)Na2CO3

B.Cu\s\up7(AgNO3溶液(AgNO3溶液)Cu(NO3)2溶液\s\up7(结晶(结晶)Cu(NO3)2·xH2O晶体