Question

硫酸亞鐵的制備實驗

要求：設計制備硫酸亞鐵的實驗方案

僅提供試劑是：含有油污及雜質(zhì)（鐵紅或碳粉）的鐵粉及10 mL 3 mlo/L H₂SO₄

實驗目的：選擇并評價硫酸亞鐵制備的途徑，進一步了解混合物分離的方法

反應原理：鐵與硫酸反應制取硫酸亞鐵

實驗用品：

實驗步驟：

實驗現(xiàn)象記錄及結(jié)果處理：

思考與討論：

（1）為什么選用了3mol/L H₂SO₄溶液，而不用濃度更大一點的？（提示：可考慮硫酸亞鐵在常溫下的溶解度）

（2）為什么要乘熱過濾？

（提示：要考慮硫酸亞鐵在不同溫度下的溶解度）

（3）你認為在實驗操作中的固－液分離有幾種，具體適合于哪些情況？

Answer 1

實驗用品：50mL燒杯2只、玻璃棒、量筒、長頸漏斗、酒精燈、膠頭滴管、火柴、濾紙2張、鐵架臺、鐵圈、石棉網(wǎng)、托盤天平、鐵粉、3mol/L H₂SO₄

實驗步驟：

（1）稱量與清洗：用托盤天平稱取含有雜質(zhì)的鐵粉2g，置于50mL燒杯之中，加入10mL左右的稀氫氧化鈉溶液，攪拌并加熱至沸，稍冷、沉降，傾倒去上層清液，再加入蒸餾水20mL左右，攪拌、沉降，傾倒去上層清液。反復多次，直至溶液呈中性。

（2）生成硫酸亞鐵：在上述燒杯中加入10mL 3mol/L H₂SO₄溶液，讓鐵粉與硫酸充分反應，可用酒精燈微微加熱，充分反應約20分鐘。

（3）趁熱過濾：將上述溶液乘熱過濾（動作要快。為什么？），得到硫酸亞鐵的過飽和溶液，冷卻至室溫，得到硫酸亞鐵的晶體。

（4）獲取晶體：將操作3所得混合物再一次過濾，并用蒸餾水洗滌2－3次，可得到硫酸亞鐵的晶體。

（5）實驗結(jié)束工作完成。

實驗現(xiàn)象記錄及結(jié)果處理：（1）理論上可獲得晶體的質(zhì)量（2）實際獲得的晶體的質(zhì)量（3）存在誤差的原因分析

解析:

考察實驗過程的掌握。實驗用品：50mL燒杯2只、玻璃棒、量筒、長頸漏斗、酒精燈、膠頭滴管、火柴、濾紙2張、鐵架臺、鐵圈、石棉網(wǎng)、托盤天平、鐵粉、3mol/L H₂SO₄

實驗步驟：

（1）稱量與清洗：用托盤天平稱取含有雜質(zhì)的鐵粉2g，置于50mL燒杯之中，加入10mL左右的稀氫氧化鈉溶液，攪拌并加熱至沸，稍冷、沉降，傾倒去上層清液，再加入蒸餾水20mL左右，攪拌、沉降，傾倒去上層清液。反復多次，直至溶液呈中性。

（2）生成硫酸亞鐵：在上述燒杯中加入10mL 3mol/L H₂SO₄溶液，讓鐵粉與硫酸充分反應，可用酒精燈微微加熱，充分反應約20分鐘。

（3）趁熱過濾：將上述溶液乘熱過濾（動作要快。為什么？），得到硫酸亞鐵的過飽和溶液，冷卻至室溫，得到硫酸亞鐵的晶體。

（4）獲取晶體：將操作3所得混合物再一次過濾，并用蒸餾水洗滌2－3次，可得到硫酸亞鐵的晶體。

（5）實驗結(jié)束工作完成。

實驗現(xiàn)象記錄及結(jié)果處理：（1）理論上可獲得晶體的質(zhì)量（2）實際獲得的晶體的質(zhì)量（3）存在誤差的原因分析