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1、
實驗二 硫酸亞鐵銨的制備
（4學時）
一、實驗目的
1.了解復鹽晶體的制備方法。
2. 練習臺式天平和移液管（或吸量管）的使用以及水浴加熱、溶解、過濾（抽氣過濾）、蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥等基本操作。
二、實驗內(nèi)容簡述
用鐵屑與硫酸反應自制硫酸亞鐵溶液，再與硫酸銨反應生成硫酸亞鐵銨。
三、實驗原理
鐵能溶于稀硫酸中生成硫酸亞鐵。
Fe+H2SO4（?。? FeSO4 + H2↑
通常，亞鐵鹽在空氣中被氧化。若往硫酸亞鐵溶液中加入與Fe SO4等物質(zhì)的量（以mol計）的硫酸銨，能生成復鹽硫酸亞鐵銨。硫酸亞鐵銨比較穩(wěn)定，它的六水合物（NH4）2SO4Fe SO46H2O
2、不易被空氣氧化。該晶體叫做摩爾（Mohr）鹽，在定量分析中常用來配制亞鐵離子的標準溶液。像所有的復鹽那樣，硫酸亞鐵銨在水中的溶解度比組成它的每一組分[Fe SO4或（NH4）2SO4]的溶解度都要?。ū?-1）。蒸發(fā)濃縮所得溶液，可制得淺綠色硫酸亞鐵銨（六水合物）晶體。
Fe SO4+（NH4）2SO4+6H2O=（NH4）2SO4Fe SO46H2O
表6-1 在不同溫度下的一些鹽類的溶解度 g/100g H2O
溫度T/K
273
283
293
303
313
323
333
Fe SO47H2O
15.6
20.5
26.5
32.9
40.2
3、
48.6
—
（NH4）2SO4
70.6
73.0
75.4
78.0
81.6
—
88.0
（NH4）2SO4Fe SO46H2O
12.5
17.2
—
—
33.0
40.0
—
為了避免Fe2+的氧化和水解，在制備（NH4）2SO4Fe SO46H2O的過程中，溶液需要保持足夠的酸度。
2 / 7
用目測比色法可估計產(chǎn)品中所含雜質(zhì)Fe3+的量，從而確定產(chǎn)品的等級。
四、實驗材料/試樣
1、藥品
2molL-1HCl、3 molL-1 H2SO4、硫酸銨（NH4）2SO4（s）和質(zhì)量分數(shù)為10%的碳酸鈉、2molL-1KSCN溶
4、液、標準Fe3+溶液。
2、 材料
pH試紙（公用）、濾紙（公用，φ125mmφ，100mm）、濾紙碎片和鐵屑。
五、實驗設(shè)備/儀器/裝置
電子天平（公用）、酒精燈、可調(diào)電爐、燒杯（100ml 1只、50ml 1只）、表面皿、蒸發(fā)皿、石棉鐵絲網(wǎng)、鐵架、鐵圈、藥匙、量筒（10ml 1只、50ml 1只）、移液管或吸量管（5ml）、吸氣橡皮球、白瓷板、洗瓶、玻璃棒、漏斗架、布氏漏斗、吸濾瓶、玻璃抽氣管、溫度計100℃、25ml比色管。
六、實驗方法和步驟
1、鐵屑表面油污的去除
稱取4g鐵屑，放入小燒杯中，加入15mlNa2CO3溶液。小火加熱約10min后，用傾析（即傾瀉）法倒去N
5、a2CO3堿性溶液，再用蒸餾水把鐵屑沖洗潔凈，備用。
2、 硫酸亞鐵的制備
往盛有1.5g潔凈鐵屑的小燒杯中加入15ml 3 molL-1 H2SO4溶液，蓋上表面皿，放在石棉鐵絲網(wǎng)上用小火微熱（或可調(diào)電爐低溫）（由于鐵屑中的雜質(zhì)在反應中會產(chǎn)生一些有毒氣體，最好在通風櫥中進行），使鐵屑和稀硫酸反應至不再冒氣泡為止（約15—30min）。在加熱過程中應不時加入少量蒸餾水，趁熱用普通漏斗過濾，濾液承接于潔凈的蒸發(fā)皿中，用數(shù)毫升熱水，洗滌小燒杯及漏斗上的殘渣，將殘渣全部轉(zhuǎn)移至漏斗中，洗滌液仍盛接于蒸發(fā)皿中。
3、 硫酸亞鐵銨的制備
根據(jù)Fe SO4的理論產(chǎn)量，計算并稱取所需固體（NH4）2
6、SO4的用量，在室溫下將稱出的（NH4）2SO4配置成飽和溶液，然后倒入上面所制得的Fe SO4溶液中，混合均勻并用3molL-1 H2SO4溶液調(diào)節(jié)PH值為1~2，用沸水浴或水蒸氣加熱蒸發(fā)濃縮至溶液表面剛出現(xiàn)結(jié)晶薄層時為止（蒸發(fā)過程中不宜攪動）。放置，讓其慢慢冷卻，即有硫酸亞鐵銨晶體析出。待冷卻至室溫后，用布氏漏斗抽氣過濾。將晶體取出，稱重。計算理論產(chǎn)量和產(chǎn)率。產(chǎn)率計算公式如下
100%
4. 產(chǎn)品檢驗
（1）標準溶液的配置
往3支25ml的比色管中各加入1ml 2molL-1KSCN，2ml、2molL-1 HCl溶液。再用移液管分
7、別加入不同體積的標準Fe3+溶液5ml、10ml、20ml，最后用去離子水稀釋到刻度，制成含F(xiàn)e3+量不同的標準溶液。它們所對應的各級硫酸亞鐵銨藥品的規(guī)格分別為
含F(xiàn)e3+0.05mg，符合一級標準；含F(xiàn)e3+0.10mg，符合二級標準；含F(xiàn)e3+0.20mg，符合三級標準。
（2）Fe3+分析
稱取1.0g產(chǎn)品，置于25ml比色管中，加入15ml不含氧氣的去離子水，使產(chǎn)品溶解。然后按上述操作加入HCl溶液和KSCN溶液，再用不含氧氣的去離子水稀釋至25ml。攪拌均勻。將它與配制好的上述標準溶液進行目測比色，確定產(chǎn)品的等級。在進行比色操作時，可在比色管下襯以白瓷板；為了消除周圍光線的影響
8、，可用白紙條包住裝盛溶液那部分比色管的四周。從上往下觀察，對比溶液顏色的深淺程度來確定產(chǎn)品的等級。
七、實驗注意事項及安全操作規(guī)程
1、硫酸是具有腐蝕性的強酸，會腐蝕皮膚，所以在操作中要特別小心以防濺到皮膚上。
2、實驗中會產(chǎn)生有毒氣體，所以一定要注意實驗室的通風。
八、實驗結(jié)果的處理
計算理論產(chǎn)量和產(chǎn)率。產(chǎn)率計算公式如下
100%
九、思考題
1、如何計算實驗所需硫酸銨的質(zhì)量和硫酸亞鐵銨的理論產(chǎn)量，試列出計算式。
2、為什么制備硫酸亞鐵銨晶體時，溶液必須呈酸性？
3、為什么檢驗產(chǎn)品中的Fe3+含量時，要用不含氧氣的去離子水？如何制備不含氧氣的去離子水？
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實驗二 硫酸亞鐵銨的制備
