文档介绍：[实验四硫酸亚铁的制备]
实验设计参考:
首先用碱液除去废铁屑表面的油污,之后按如下步骤制备硫酸亚铁:
(1)在烧杯中倒入40mL稀硫酸,加入足量废铁屑,以使稀硫酸浸没所有铁屑为度。小心加热(保持温度在50℃—80℃之间,不要煮沸),直到只有极少量气泡生成,同时溶液呈浅绿色为止(这时烧杯底部应留有少量铁屑)。
(2)用少量热水通过过滤器,以提高它的温度(防止溶液在漏斗里析出晶体),然后将溶液趁热过滤。将滤液转入试管中,用橡皮塞塞住管口(防止空气进入),静置、冷却、结晶,观察滤液冷却生长出浅绿色硫酸亚铁晶体的现象。
(3)待结晶完毕后,取出晶体,用少量水洗涤2—3次,再用滤纸将晶体吸干。
(4)把制得的硫酸亚铁晶体放在一个小广口瓶中,密闭保存。
实验现象:
废铁屑遇到稀H2SO4产生气泡,铁屑溶解,溶液呈浅绿色,冷却后有晶体析出(绿矾FeSO4·7H2O)。
说明:
①铁与H2SO4反应制FeSO4时应用稀H2SO4。
②FeSO4易被氧化,应加入过量铁屑以防止氧化,制得的绿矾应密闭保存
例5、(05江苏、20)(12分)硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)是一种重要的食品和饲料添加剂。实验室通过如下实验由废铁屑制备FeSO4·7H2O晶体:
①将5% Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中,加热数分钟,用倾析法除去Na2CO3溶液,然后将废铁屑用水洗涤2~3遍;
②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸,控制温度在50~80℃之间至铁屑耗尽;
③趁热过滤,将滤液转入到密闭容器中,静置、冷却结晶;
④待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2~3次,再用滤纸将晶体吸干;
⑤将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广口瓶中,密闭保存。
请回答下列问题:
(1)实验步骤①的目的是__________,加热的作用是__________。
(2)实验步骤②明显不合理,理由是__________。
(3)实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体,其目的是__________;
(4)经查阅资料后发现,硫酸亚铁在不同温度下结晶可分别得到FeSO4·7H2O、FeSO4·4H2O和FeSO4·H2O。硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和该温度下析出晶体的组成如下表所示(℃、64℃温度下可同时析出两种晶体)。
硫酸亚铁的溶解度和析出晶体的组成
温度/℃
0
10
30
50
60
64
70
80
90
溶解度/g