硫酸亚铁铵的制备
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实验八硫酸亚铁铵的制备一、实验目的1、了解复盐的一般特征和制备方法;2、练习水浴加热、常压过滤与减压过滤、蒸发与结晶等基本操作;3、学习用目测比色法检验产品质量。
二、实验原理在机械加工和人们的日常生活中,经常产生大量的废铁、既浪费了资源,也污染了环境。
为了变废为宝,节约资源,美化我们的生产和生活环境,可以用废铁生产硫酸亚铁铵硫酸亚铁铵常以水合物形式存在,其水合物为浅蓝绿色单斜晶体,俗称摩尔盐,是一种复盐。
在空气中一般比较稳定,不易被氧化,溶于水而又不溶于乙醇,受热到100℃时失去结晶水。
由于硫酸亚铁铵在空气中比较稳定,而且价格低廉,制备工艺简单,因此它的用途较广。
一方面,在做定量分析时常用作标定重铬酸钾、高锰酸钾等溶液的基准物质。
另外还在工农业生产中用作染料的媒染剂,农用杀虫剂和肥料,废水处理的混凝剂等。
1、硫酸亚铁的制备:Fe(过量)+H 2 S0 4=FeS0 4 + H 2↑2、硫酸亚铁铵的制备像所有的复盐一样,硫酸亚铁铵在水中的溶解度比组成它的任何一个组分FeSO 4 或(NH 4 ) 2 S0 4的溶解度都要小,见表9-15-1。
因此从Fe 2 S0 4和(NH 4 ) 2 S0 4溶于水所制得的浓混合溶液中,很容易得到结晶的摩尔盐。
往硫酸亚铁溶液中加人硫酸铵并使其全部溶解,加热浓缩制得的混合溶液,再冷却即可得到溶解度较小的硫酸亚铁铵晶体:FeS O 4 + (NH 4 ) 2 S O 4 +6H 2 O =(NH 4 ) 2 S O 4 ·FeS O 4 ·6H 2O为防上Fe 2+的水解,在制备(NH 4 ) 2 S0 4 ·FeS0 4 ·6H 2 0过程中,溶液应保持足够的酸度。
表9-15-1 铵盐在水中的溶解度( 以100gH三、主要仪器及耗材仪器:台秤,锥形瓶(150mL) ,烧杯,量筒(10 、50mL) ,漏斗,漏斗架,蒸发皿,布氏漏斗,吸滤瓶,酒精灯,表面皿,水浴( 可用大烧杯代替) ,比色管(25mL) 。
实验三硫酸亚铁铵的制备一实验目的:1. 学会利用溶解度的差异制备硫酸亚铁铵;掌握硫酸亚铁、硫酸亚铁铵复盐的性质。
2. 掌握水浴、减压过滤等基本操作;学习pH试纸、吸管、比色管的使用;学习限量分析。
二实验原理:1.铁屑溶于H2SO4,生成FeSO4:Fe + H2SO4=FeSO4 + H2↑2. 通常,亚铁盐在空气中易氧化。
例如,硫酸亚铁在中性溶液中能被溶于水肿的少量氧气氧化并进而与水作用,甚至析出棕黄色的碱式硫酸铁(或氢氧化铁)沉淀。
若往硫酸亚铁溶液中加入与FeSO4相等的物质的量(mol)的硫酸铵,则生成复盐硫酸亚铁铵。
硫酸亚铁铵比较稳定,它的六水合物(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O不易被空气氧化,在定量分析中常用以配制亚铁离子的标准溶液。
像所有的复盐那样,硫酸亚铁铵在水中的溶解度比组成它的每一组份FeSO4或(NH4)2SO4的溶解度都要小。
蒸发浓缩所得溶液,可制得浅绿色的硫酸亚铁铵(六水合物)晶体。
FeSO4与(NH4)2SO4等物质的量作用,生成溶解度较小的硫酸亚铁铵:FeSO4 + (NH4)2SO4 + 6H2O =(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O硫酸亚铁铵比较稳定,定量分析中常用来配制亚铁离子的标液;和其他复盐一样,硫酸亚铁铵的溶解度比它的每一组分要小。
3.比色原理:Fe3+ + n SCN- = Fe(SCN)n(3-n) (红色) 用比色法可估计产品中所含杂质Fe3+的量。
Fe3+由于能与SCN-生成红色的物质[Fe(SCN)]2+,当红色较深时,表明产品中含Fe3+较多;当红色较浅时,表明产品中含Fe3+较少。
所以,只要将所制备的硫酸亚铁铵晶体与KSCN 溶液在比色管中配制成待测溶液,将它所呈现的红色与含一定Fe3+量所配制成的标准Fe(SCN)]2+溶液的红色进行比较,根据红色深浅程度相仿情况,即可知待测溶液中杂质Fe3+的含量,从而可确定产品的等级。
硫酸亚铁铵的制备及组成测定硫酸亚铁铵的制备及组成测定一、实验目的1.学习制备复盐(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的制备方法和实验条件。
2.熟练掌握水浴加热、过滤、蒸发、结晶等基本无机制备操作。
3.学习制备无机化合物有关投料、产率、产品限量分析等的计算方法。
4.掌握测定硫酸亚铁铵中各组分的的原理与方法。
二、实验原理1.硫酸亚铁铵的制备硫酸亚铁铵(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O)商品名为莫尔盐,为浅蓝绿色单斜晶体。
一般亚铁盐在空气中易被氧化,而硫酸亚铁铵在空气中比一般亚铁盐要稳定,不易被氧化,并且价格低,制造工艺简单,容易得到较纯净的晶体,因此应用广泛。
在定量分析中常用来配制亚铁离子的标准溶液。
和其他复盐一样,(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O在水中的溶解度比组成它的每一组分FeSO4或(NH4)2SO4的溶解度都要小。
利用这一特点,可通过蒸发浓缩FeSO4与(NH4)2SO4溶于水所制得的浓混合溶液制取硫酸亚铁铵晶体。
三种盐的溶解度数据列于表1。
表1 三种盐的溶解度(单位为g /100g H 2O)本实验先将铁屑溶于稀硫酸生成硫酸亚铁溶液:Fe+H 2SO 4 FeSO 4+H 2↑将溶液浓缩后冷却至室温,可得晶体FeSO 4·7H 2O (俗称绿矾)。
再将等摩尔的硫酸亚铁和硫酸铵溶液混合,并使其全部溶解,加热浓缩制得的混合溶液,再冷却即可得到溶解度较小的硫酸亚铁铵晶体,它的氧化还原稳定性比一般的亚铁盐高,常作为亚铁试剂使用。
FeSO 4+(NH 4)2SO 4+6H 2O(NH 4)2SO 4·FeSO 4·6H 2O用目视比色法可估计产品中所含杂质Fe 3+的量。
Fe 3+与SCN -能生成红色物质[Fe (SCN )]2+,红色深浅与Fe3+相关。
将所制备的硫酸亚铁铵晶体与KSCN溶液在比色管中配制成待测溶液,将它所呈现的红色与含一定Fe3+量所配制成的标准[Fe (SCN)]2+溶液的红色进行比较,确定待测溶液中杂质Fe3+的含量范围,确定产品等级。
实验七硫酸亚铁铵的制备一、实验目的1.掌握制备复盐硫酸亚铁铵的方法, 了解复盐的特性。
2.掌握蒸发、浓缩等基本操作。
3.了解无机物制备的投料、产量、产率的有关计算。
二、实验原理铁能溶于稀硫酸中生成硫酸亚铁: Fe(S)+2H+(aq) = Fe2++H2(g)通常, 亚铁盐在空气中易氧化。
例如, 硫酸亚铁在中性溶液中能被溶于水中的少量氧气氧化并进而与水作用, 甚至析出棕黄色的碱式硫酸铁(或氢氧化铁)沉淀。
4Fe2++2SO42-(aq)+O2(g)+6H2O(l) = 2[Fe(OH)2]2SO4(s)+4H+(aq)若往硫酸亚铁溶液中加入与FeSO4相等的物质的量(mol)的硫酸铵, 则生成复盐硫酸亚铁铵。
硫酸亚铁铵比较稳定, 它的六水合物(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O不易被空气氧化, 在定量分析中常用以配制亚铁离子的标准溶液。
像所有的复盐那样, 硫酸亚铁铵在水中的溶解度比组成它的每一组份FeSO4或(NH4)2SO4的溶解度都要小。
蒸发浓缩所得溶液, 可制得浅绿色的硫酸亚铁铵(六水合物)晶体。
Fe2+(aq)+2NH+4(aq)+2SO42-(aq) +6H2O(l) = (NH4)2SO4·FeSO4·6H2O(s)如果溶液的酸性减弱, 则亚铁盐(或铁盐)中Fe2+与水作用的程度将会增大。
在制备(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O过程中, 为了使Fe2+ 不与水作用, 溶液需要保持足够的酸度。
三、药品与试剂1.仪器50mL小烧杯、l台式天平、酒精灯、吸滤瓶、布氏漏斗、真空泵、温度计、容量瓶(1 L 及 500 mL)。
2.药品盐酸 (2 mol·L-1), 硫酸 (3 mol·L-1), 标准Fe3+溶液(1.0000g·L-1 由NH4Fe(SO4)2·12 H2O配置), 硫氰化钾(KSCN)(25%溶液), 硫酸铵(s), 碳酸钠(10%溶液), 铁屑, 乙醇, pH试纸。
硫酸亚铁铵的制备
硫酸亚铁铵是一种重要的化学肥料,能够有效提高作物的生产效率。
它的制备主要是将无机硫酸与亚铁氨基酸结合,具有良好的溶解性和肥效。
硫酸亚铁铵的制备常用一种有双金属功能的中间体,来消除无机硫酸与亚铁氨基酸之间的电子共价作用,以产生氨基硫酸亚铁的有机配合物诱导硫酸亚铁铵的合成。
首先,自发分子吸收是实现硫酸亚铁铵合成的重要过程,所以需要在准备过程中引起自发分子的协同作用。
需要将反应的原料放入实验室研磨机,保持一定的水分含量,并采用低温烘箱烘制,改善原料结构,提高颗粒细度,并减小反应时间。
紧接着,需要准备镁氢氰酸钠和氨基酸分子量作为中间体,使反应更有效,这样配体结合到每个亚铁离子上,即将其表面上的负电荷变化而去除电子共价作用,也可以提高反应的均匀性,以及最终合成硫酸亚铁铵的效果。
此外,为了更好地改善反应的效率,可以在不同的比例下分别添加硝酸铵和氯化铵,以维持反应系统的稳定。
最后,在正常温度下,反应体系中双金属功能中间体可以吸收硫酸与亚铁氨基酸这两种物质,形成微结晶粒子。
将其置于搅拌,并在较高的温度和压力环境下,当中间体吸附物质的存在至少占原料的20%时,可以迅速产生有机硫酸亚铁铵。
由此可见,硫酸亚铁铵的制备需要在制备过程中由多个步骤和过程搭配,以优化反应的结果,保证其机制效果发挥出最大值。
硫酸亚铁铵的制备硫酸亚铁铵的制备⼀、实验⽬的1. 了解硫酸亚铁铵的制备⽅法及复盐的特性。
2. 掌握使⽤⽔浴加热、蒸发、结晶、减压过滤等基本操作。
3. 了解检验产品杂质含量的⽬测⽐⾊⽅法。
⼆、实验原理硫酸亚铁铵(NH 4)2Fe (SO 4)26H 2O ⼜称摩尔盐,为浅蓝绿⾊单斜晶体。
它在空⽓中⽐⼀般亚铁盐稳定,不易被氧化,溶于⽔但不溶于⼄醇,⽽且价格低,制造⼯艺简单,容易得到较纯净的晶体,因此,其应⽤⼴泛,在化学上⽤作还原剂,⼯业上常⽤作废⽔处理的混凝剂,在农业上既是农药⼜是肥料,在定量分析中常⽤作氧化还原滴定的基准物质。
像所有的复盐⼀样,硫酸亚铁铵在⽔中的溶解度⽐组成它的任何⼀个组分FeSO 4或(NH 4)2SO 4的溶解度都要⼩,见下表。
因此从Fe 2SO 4和(NH 4)2SO 4溶于⽔所制得的浓混合溶液中,很容易得到结晶的摩尔盐。
⼏种盐的溶解度⼿册值(g/100gH 2O )本实验采⽤过量铁和稀硫酸作⽤⽣成硫酸亚铁:Fe+H 2SO 4=FeSO 4+H 2↑往硫酸亚铁溶液中加⼊硫酸铵并使其全部溶解,加热浓缩制得的混合溶液,再冷却即可得到溶解度较⼩的硫酸亚铁铵晶体:FeSO 4+(NH 4)2SO 4+6H 2O=(NH 4)2Fe (SO 4)26H 2O为防⽌Fe 2+的⽔解,在制备(NH 4)2Fe (SO 4)26H 2O 的过程中,溶液应保持⾜够的酸度。
三、仪器与试剂仪器:台秤,锥形瓶(150mL ),烧杯,量筒(10、50mL ),漏⽃,漏⽃架,蒸发⽫,布⽒漏⽃,吸滤瓶,酒精灯,表⾯⽫,⽔浴(可⽤⼤烧杯代替)。
试剂:H 2SO 4(3mol ·L -1),(NH 4)2SO 4(s ),铁屑,⼄醇(95%),pH 试纸。
四、实验内容1.硫酸亚铁的制备:往盛有2.0g洁净铁屑的锥形瓶中加⼊15mL3mol·L-1H2SO4溶液,放在低温电炉(或⽔浴)加热(在通风条件下进⾏)。
硫酸亚铁铵的制备[实验目的]1.制备复盐(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,了解复盐的特性。
2.掌握无机制备的基本操作。
3.学习产品纯度的检验方法。
[实验原理]Fe屑溶于稀H2SO4生成FeSO4:Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2等物质的量的FeSO4与(NH4)2SO4作用,能生成溶解度较小的硫酸亚铁铵(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,商品名称为莫尔盐。
FeSO4 + (NH4)2SO4+6H2O = (NH4)2SO4·FeSO4·6H2O 一般亚铁盐在空气中易被氧化,但形成复盐后就比较稳定,因此在定量分析中常用来配制亚铁离子的标准溶液。
和其它复盐一样,(NH4)2SO4· FeSO4·6H2O在水中的溶解度比组成的每一种组分[FeSO4或(NH4)2SO4]的溶解度都要小。
三种盐的溶解度数据列于表7-3。
[课前预习]常压过滤操作减压过滤操作[实验步骤]1.Fe屑的净化称取 2 g Fe屑放于锥形瓶内,加入 15 mL 10 %Na2CO3溶液,小火加热10 分钟以除去 Fe屑上的油污,用倾泻法倒掉碱液并用纯水把Fe屑洗净。
2.FeSO4的制备往盛有 Fe屑的锥形瓶中加入 15 mL 3 mol·L-1 H2SO4,放在水浴上(在通风橱中进行或用吸收瓶吸收尾气)至不再有气泡放出,趁热减压滤,用少量热水洗涤锥形瓶及漏斗上的残渣,抽干。
将溶液倒入蒸发皿(若滤液稍有混浊,可滴入硫酸酸化)。
将留在锥形瓶内和滤纸上的残渣在一起用碎滤纸吸干后称重,由已作用的Fe屑质量算出溶液中生成的FeSO4的量。
3.(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的制备根据溶液中 FeSO4的量,接反应方程式计算并称取所需(NH4)2SO4固的量,倒入上面制得的FeSO4溶液中。
水浴蒸发、浓缩至表面出现结晶膜为止。
硫酸亚铁铵的制备实验原理铁屑易溶于稀硫酸,生成硫酸亚铁:Fe+HSQ=FeSQ+H2f硫酸亚铁与等物质量的硫酸铵在水溶液中相互作用,即生成溶解度较小的浅绿色硫酸亚铁铵复盐晶体:FeSQ4+(NH4)2SQ4+6H2Q=FeSQ4 • (NH^SQr 6H2Q^O一般亚铁盐在空气中都易被氧化,但形成复盐后却比较稳定,不易氧化。
实验试剂3mol/L硫酸溶液,O.1mol/L碳酸钠溶液,铁屑(本实验中亦可以铁粉代),硫酸铵。
实验仪器电子天平,量筒(10mL,50mL),烧杯(50mL),锥形瓶(250mL,蒸发皿(60mL,玻璃棒,铁架台, 酒精灯,三脚架,石棉网,胶头滴管,药匙,吸滤瓶,布氏漏斗。
墨绿色。
(5 )铁屑颗粒不宜太细,与酸反应时容易被反应产生的泡沫冲上浮在液面或粘在锥形瓶壁而脱离溶液;小段细铁丝也有类似情况。
(6 )碳酸钠溶液洗涤后,增加水洗步骤为制备实验产品纯度提供保证;二.硫酸亚铁溶液制备(1)准确称量4.20g铁粉并置于锥形瓶中,往盛着铁粉的锥形瓶内加入25mL3mol・L-1 H2SO;(2 )在酒精灯上加热(三脚架上隔石棉网),使铁屑与硫酸完全反应(约50min),应不时地往锥形瓶中加水,以补充被蒸发掉的水分;(3)趁热减压过滤,保留滤液;(4)向滤液中补加1〜2mL3mol/L硫酸溶液(防止亚铁离子在pH相对过高的情况下被氧(1)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、SO,使溶液出现黄色,或形成块状黑色物。
酸溶时适当振荡,铁屑回落进入酸溶液反应。
硫酸亚铁制备中,无论控制酸过量还是铁过量,均能得到硫酸亚铁产品,但产品的质量和纯度受影响。
铁过量可防止FeSO被氧化。
控制溶液的pH<1, 抑制FeSO 水解。
一般来说,Fe 稍过量时,产品质量较好,未反应的铁可循环反应;(2)有恒温加热装置为最佳,控制温度在60 C左右。
不要剧烈摇动锥形瓶,以防止氧化。
硫酸亚铁铵的制备
实验原理
铁屑易溶于稀硫酸,生成硫酸亚铁:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
硫酸亚铁与等物质量的硫酸铵在水溶液中相互作用,即生成溶解度较小的浅绿色硫酸亚铁铵复盐晶体:FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O=FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O↓。
一般亚铁盐在空气中都易被氧化,但形成复盐后却比较稳定,不易氧化。
实验试剂
3mol/L硫酸溶液,0.1mol/L碳酸钠溶液,铁屑(本实验中亦可以铁粉代),硫酸铵。
实验仪器
电子天平,量筒(10mL,50mL),烧杯(50mL),锥形瓶(250mL),蒸发皿(60mL),玻璃棒,铁架台,酒精灯,三脚架,石棉网,胶头滴管,药匙,吸滤瓶,布氏漏斗。
附:实验有关装置
实验实际操作装置、产品。
硫酸亚铁铵的制备原理硫酸亚铁铵是一种常用的化学试剂,它的制备原理可以简单概括为硫酸与亚铁离子和铵离子反应生成硫酸亚铁铵盐。
下面将详细介绍硫酸亚铁铵的制备原理。
硫酸亚铁铵的主要原料是硫酸、亚铁离子和铵离子。
硫酸是一种无色、无臭的液体,可以在水中溶解。
亚铁离子是一种二价铁离子,可以通过用过量的亚铁盐溶解在水中得到。
铵离子是一种带有正电荷的氮离子,可以由铵盐溶解在水中得到。
制备硫酸亚铁铵的过程可以分为两个步骤。
首先,将硫酸和亚铁离子反应生成硫酸亚铁。
这一步骤可以通过将亚铁盐溶解在水中,然后加入适量的硫酸来实现。
反应的化学方程式为:Fe2+ + H2SO4 -> FeSO4 + H+在这个反应中,亚铁离子被氧化为二价离子,同时硫酸中的酸性氢离子被中和。
接下来,将生成的硫酸亚铁与铵离子反应生成硫酸亚铁铵。
这一步骤可以通过将适量的铵盐溶解在水中,然后将之前制备的硫酸亚铁溶液慢慢加入其中来实现。
反应的化学方程式为:FeSO4 + 2NH4+ + 2SO4^2- -> (NH4)2Fe(SO4)2在这个反应中,硫酸亚铁与铵离子反应生成硫酸亚铁铵盐。
这是一个双替换反应,其中两个铵离子取代了硫酸亚铁中的两个氯离子。
在制备硫酸亚铁铵的过程中,需要注意以下几点。
首先,反应的过程应该在适当的温度和pH条件下进行。
温度过高或过低都可能会影响反应速率和产物的纯度。
其次,反应过程应该充分搅拌,以保证反应物均匀混合。
最后,制备好的硫酸亚铁铵盐需要经过过滤和干燥等步骤,以去除杂质并得到纯净的产物。
硫酸亚铁铵是通过硫酸、亚铁离子和铵离子之间的反应制备而成的。
这种化合物具有广泛的应用领域,常用于农业、水处理、化学分析等领域。
制备硫酸亚铁铵的过程需要注意反应条件和操作步骤,以确保产物的质量和纯度。