Question

硫酸亚铁的制备实验

要求：设计制备硫酸亚铁的实验方案

仅提供试剂是：含有油污及杂质（铁红或碳粉）的铁粉及10 mL 3 mlo/L H₂SO₄

实验目的：选择并评价硫酸亚铁制备的途径，进一步了解混合物分离的方法

反应原理：铁与硫酸反应制取硫酸亚铁

实验用品：

实验步骤：

实验现象记录及结果处理：

思考与讨论：

（1）为什么选用了3mol/L H₂SO₄溶液，而不用浓度更大一点的？（提示：可考虑硫酸亚铁在常温下的溶解度）

（2）为什么要乘热过滤？

（提示：要考虑硫酸亚铁在不同温度下的溶解度）

（3）你认为在实验操作中的固－液分离有几种，具体适合于哪些情况？

Answer 1

实验用品：50mL烧杯2只、玻璃棒、量筒、长颈漏斗、酒精灯、胶头滴管、火柴、滤纸2张、铁架台、铁圈、石棉网、托盘天平、铁粉、3mol/L H₂SO₄

实验步骤：

（1）称量与清洗：用托盘天平称取含有杂质的铁粉2g，置于50mL烧杯之中，加入10mL左右的稀氢氧化钠溶液，搅拌并加热至沸，稍冷、沉降，倾倒去上层清液，再加入蒸馏水20mL左右，搅拌、沉降，倾倒去上层清液。反复多次，直至溶液呈中性。

（2）生成硫酸亚铁：在上述烧杯中加入10mL 3mol/L H₂SO₄溶液，让铁粉与硫酸充分反应，可用酒精灯微微加热，充分反应约20分钟。

（3）趁热过滤：将上述溶液乘热过滤（动作要快。为什么？），得到硫酸亚铁的过饱和溶液，冷却至室温，得到硫酸亚铁的晶体。

（4）获取晶体：将操作3所得混合物再一次过滤，并用蒸馏水洗涤2－3次，可得到硫酸亚铁的晶体。

（5）实验结束工作完成。

实验现象记录及结果处理：（1）理论上可获得晶体的质量（2）实际获得的晶体的质量（3）存在误差的原因分析

解析:

考察实验过程的掌握。实验用品：50mL烧杯2只、玻璃棒、量筒、长颈漏斗、酒精灯、胶头滴管、火柴、滤纸2张、铁架台、铁圈、石棉网、托盘天平、铁粉、3mol/L H₂SO₄

实验步骤：

（1）称量与清洗：用托盘天平称取含有杂质的铁粉2g，置于50mL烧杯之中，加入10mL左右的稀氢氧化钠溶液，搅拌并加热至沸，稍冷、沉降，倾倒去上层清液，再加入蒸馏水20mL左右，搅拌、沉降，倾倒去上层清液。反复多次，直至溶液呈中性。

（2）生成硫酸亚铁：在上述烧杯中加入10mL 3mol/L H₂SO₄溶液，让铁粉与硫酸充分反应，可用酒精灯微微加热，充分反应约20分钟。

（3）趁热过滤：将上述溶液乘热过滤（动作要快。为什么？），得到硫酸亚铁的过饱和溶液，冷却至室温，得到硫酸亚铁的晶体。

（4）获取晶体：将操作3所得混合物再一次过滤，并用蒸馏水洗涤2－3次，可得到硫酸亚铁的晶体。

（5）实验结束工作完成。

实验现象记录及结果处理：（1）理论上可获得晶体的质量（2）实际获得的晶体的质量（3）存在误差的原因分析