硫酸亚铁晶体(FeSO47H2O)在医药上作补血剂.某课外研究小组测定该补血剂中铁元素的含量,实验步骤如下

硫酸亚铁晶体(FeSO47H2O)在医药上作补血剂.某课外研究小组测定该补血剂中铁元素的含量,实验步骤如下,第1张

(1)Fe3+遇KSCN溶液显红色,该现象用于检验Fe3+存在,可以加入氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+.检验Fe2+可以先滴加KSCN溶液,溶液不变色,再滴加氯水或双氧水,溶液变为血红色,说明含有Fe2+,故答案为:氯水或双氧水;溶液由浅绿色变成血红色;

(2)由流程图可知,该实验原理为:将药品中的Fe2+形成溶液,将Fe2+氧化为Fe3+,使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀,再转化为氧化铁,通过测定氧化铁的质量,计算补血剂中铁元素的含量.步骤②加入过量H2O2的是将Fe2+氧化为Fe3+,故答案为:将Fe2+全部氧化成Fe3+;

(3)步骤③是将Fe3+转化为氢氧化铁沉淀,试剂X可以是氢氧化钠或氨水等,反应离子方程式为Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓(或Fe3++3NH3H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+ ),

故答案为:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓(或Fe3++3NH3H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+ );

(4)步骤④中一系列处理是由氢氧化铁悬浊液最终转化为氧化铁,需要过滤、洗涤的氢氧化铁,然后灼烧生成氧化铁,冷却后称量氧化铁的质量,

故答案为:洗涤;冷却;

(5)最后氧化铁为ag,氧化铁含有铁元素的质量为

112
160
×ag=07ag,故每片补血剂含铁元素的质量为
07ag
10
=007ag,故答案为:007a;

(6)①精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL,配制时需要的仪器除天平、玻棒、烧杯、胶头滴管,250mL容量瓶,故答案为:250mL容量瓶;

②稀硝酸、浓硝酸具有强氧化性,含有氧化Fe2+,高锰酸钾可以氧化HCl为氯气,故选硫酸酸化,故选:b;

③高锰酸钾为紫色,当滴定到终点时,Fe2+被完全氧化,加入的最后一滴高锰酸钾不反应,溶液的颜色为紫色,故答案为:紫.

浅绿色(因为所有有亚铁盐的溶液均呈绿色),溶液变为棕**(或黄棕色),因为硫酸亚铁吸收空气中的氧气,变成了硫酸铁还有,亚铁离子被氧化为铁离子(注意:所有三价铁的盐溶液均显黄棕色(或棕**))生成绿色沉淀化学方程式:FeSO4+2NaOH→Fe(OH)2↓+Na2SO4

硫酸亚铁中的铁离子有较强的还原性,可被水中的溶解氧氧化成三价铁离子,在加热的条件下更易被氧化,因此,不直接蒸干结晶,而采用加入乙醇,减少其在水中溶解度的方法进行制备(溶液析晶法),希望对您有所帮助!

硫酸亚铁晶体溶于水后电离产生亚铁离子(Fe2+),其极容易被水中的溶解氧(气)所氧化为三价铁离子(Fe3+),而三价铁离子也具有较强的氧化性(得电子能力),例如在水溶液中能够氧化单质铁:2Fe3+

+

Fe

=

3

Fe2+

,也就是说加入铁屑能使被氧化的三价铁又被铁还原为亚铁离子(Fe2+),故应加入铁屑。实际上在配制FeSO4溶液时一要加入还原铁粉,同时还要滴入几滴稀硫酸以防止少量二价铁离子水解。

首先你要得到的是晶体,所以一定要蒸干硫酸亚铁溶液。但是硫酸亚铁是强酸弱碱盐,一加热就会促进它水解。所以要加入H+ 离子抑制它水解。为了不引进新的杂质,所以加入的酸必须是硫酸。还有要注意的是,亚铁离子 是比较强的还原剂,在空气中很容易被氧化成三价的铁离子。所以为了防止硫酸亚铁在加热过程中被氧化成硫酸铁,要 在溶液中加入过量铁粉。

一、问题的提出

2004版的《化学学生实验手册》第三册提到:制备硫酸亚铁晶体的过程中,用稀硫酸好还是用浓硫酸好?我们在实验室用标签为“稀硫酸”的溶液跟废铁屑反应,产生大量气泡,得到浅绿色溶液,但没有得到晶体。硫酸亚铁晶体很有用,医药上作补血剂,医治缺铁性贫血。农业上作植物制造叶绿素的催化剂,延长花的色、香等。

二、问题的分析和问题的解决方法

1分析

得不到晶体的原因可能是:硫酸溶液太稀,硫酸溶液的加入量过多,硫酸亚铁不容易结晶。

2解决问题的方法

等质量的铁屑跟不同浓度的等体积的硫酸溶液反应做对比实验。

三、实验设计

1反应原理

Fe+H2SO4=FeSO4+H2

Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O

Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4

2实验用品

铁屑、1∶1硫酸溶液(浓硫酸与水的体积比,下同)、1∶2硫酸溶液、1∶3硫酸溶液、1∶4硫酸溶液、1∶5硫酸溶液、1∶6硫酸溶液、1∶7硫酸溶液、1∶8硫酸溶液、1∶9硫酸溶液、1∶10硫酸溶液、稀氢氧化钠溶液、硫氰化钾溶液。

烧杯(250mL、50mL)、玻璃棒、漏斗、漏斗架、滤纸、温度计、酒精灯、镊子、带铁圈的铁架台、石棉网、试管、培养皿、胶头滴管、托盘天平。

3实验步骤

(1)原料的处理

把从工厂取来的约100g铁屑放入250mL烧杯中,加入适量稀氢氧化钠溶液浸两天,除去铁屑表面的油污,把铁屑取出用水洗涤。

(2)硫酸亚铁溶液的制取

把8g铁屑放入50mL烧杯中,加入20mL~30mL稀硫酸,以使稀硫酸浸没所有铁屑为度。

加热,搅拌,用温度计测量温度,控制反应温度50℃~80℃,不要煮沸。

用抽风设备把产生的少量难闻气体抽走。当有少量气泡出现时,取少量反应液放入试管,滴入两滴硫氰化钾溶液,若不变红,则反应液不含Fe3+。

(3)硫酸亚铁溶液的精制

趁热过滤,得浅绿色溶液。

(4)结晶法制取硫酸亚铁晶体

自然冷却,过滤(滤液保留),用少量水洗涤,干燥。

(5)把制得浅绿色的硫酸亚铁晶体放入在一个小广口瓶中,密封保存。

各次实验的情况如下表:

硫酸的浓度 现象 反应时间(分钟) 过滤情况 析出晶体情况

1∶1 少量气泡 超过30 滤纸被溶穿,滤液无色 没有析出

1∶2 大量气泡,烧杯壁附有较多黑色物质 30 烧杯底、滤纸上有较多灰色晶体 较长时间析出

1∶3 大量气泡,烧杯壁附有黑色物质 17 滤纸上有灰色晶体析出 较长时间析出

1∶4 大量气泡,烧杯壁附有黑色物质 23 玻璃棒、烧杯壁和滤纸有较多晶体析出 较快析出

1∶5 大量气泡,烧杯壁附有少量黑色物质 25 玻璃棒、烧杯壁和滤纸有较多晶体析出 较1∶4的快析出

1∶6 大量气泡,反应液很快出现浅绿色 25 玻璃棒、烧杯壁和滤纸有少量晶体析出 较1∶5的快析出

1∶7 大量气泡,反应液很快出现浅绿色 23 玻璃棒有少量晶体析出,烧杯壁和滤纸中没有大量晶体析出 快速析出

1∶8 较多气泡。反应液很快出现浅绿色 21 玻璃棒、烧杯壁和滤纸没有晶体析出 玻璃棒摩擦小烧杯内壁析出晶体

1∶9 较多气泡。反应液很快出现浅绿色 40 玻璃棒、烧杯壁和滤纸没有晶体析出 玻璃棒摩擦小烧杯内壁析出晶体

1∶10 较多气泡。反应液较快出现浅绿色 40 玻璃棒、烧杯壁和滤纸没有晶体析出 用玻璃棒摩擦小烧杯内壁也没有晶体析出

四、结果和讨论

1结果

从反应时间、过滤情况、析出晶体的速度来看,硫酸跟废铁屑制备硫酸亚铁晶体时硫酸的适宜浓度为1∶7至1∶8之间较为理想。

2讨论

(1)结晶后的滤液保留,不能浪费。

把小晶体培养成大晶体。我们曾培养出6粒长约25px~50px硫酸亚铁晶体。浓缩结晶,增加产量,降低成本。

(2)反应后的滤渣要重新利用,降低成本。

(3)要得到高纯度的硫酸亚铁晶体,必须进行重结晶。

(4)灰色晶体可能是无水硫酸亚铁。

取少量灰色晶体,加入少量水溶解,滴入氢氧化钠溶液,出现灰绿色到红棕色沉淀。

(5)烧杯壁附有黑色物质可能是铁屑表面的发蓝覆盖物。

(6)玻璃棒与烧杯内壁时,产生了结晶核,玻璃棒摩擦小烧杯内壁会析出晶体。

对于提出硫酸亚铁溶液放到热水里变成了**是因为硫酸亚铁不稳定,继续与氧气反应生成了**的硫酸铁溶液,反应方程式如下:

12FeSO4+6H2O+3O2==4Fe2(SO4)3+4Fe(OH)3↓

若继续蒸发,则最后生成二氧化硫和氧化铁,反应方程式如下:

2Fe(OH)3 == Fe2O3 + 3H2O(蒸发)

(2)①据无水硫酸铜白色粉末遇水变蓝,二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色,可否认猜想中的2;

②根据质量守恒定律,化学反应前后元素原子的种类个数不变,因每两个FeSO4分解生成1个Fe2O3后剩余S、O原子个数比为2:5不等于1:2,故可通过理论分析得出:绿矾分解还生成另一物质SO3,故答案为:每两个FeSO4分解生成1个Fe2O3后剩余S、O原子个数比为2:5不等于1:2;

③因三氧化硫溶于水和水反应生成酸,二氧化硫也能和水反应生成亚硫酸,故小红认为小明不能达到实验目的,这样判断的理由是SO2溶于水能够生成亚硫酸,亚硫酸可使紫色石蕊变红;

④据硫酸根离子的检验,瓶中物质应为氯化钡溶液,

(3)①虚线方框装置中BaC12溶液的作用是为了检验分解产物中是否有SO3气体生成,若含有该气体,会生成硫酸钡白色沉淀,观察到的观象为溶液变浑浊;再在D中加入碳酸钠,产生气泡,可证明反应产生了SO3;②据质量守恒定律,反应物、生成反应条件可写出方程式:2FeSO4

 高温 
 
Fe2O3+SO2↑+SO3↑.

故答案为:

(2)①2;②每两个FeSO4分解生成1个Fe2O3后剩余S、O原子个数比为2:5不等于1:2;③SO2溶于水能够生成亚硫酸,亚硫酸可使紫色石蕊变红;④瓶内为BaC12溶液 

(3)①溶液变浑浊,碳酸钠;②2FeSO4

 高温 
 
Fe2O3+SO2↑+SO3↑.

以上就是关于硫酸亚铁晶体(FeSO47H2O)在医药上作补血剂.某课外研究小组测定该补血剂中铁元素的含量,实验步骤如下全部的内容,包括:硫酸亚铁晶体(FeSO47H2O)在医药上作补血剂.某课外研究小组测定该补血剂中铁元素的含量,实验步骤如下、硫酸亚铁晶体俗称、硫酸亚铁溶液制备硫酸亚铁晶体不能用直接蒸干结晶获取为什么和水解无关等相关内容解答,如果想了解更多相关内容,可以关注我们,你们的支持是我们更新的动力!

欢迎分享,转载请注明来源:聚客百科

原文地址: https://juke.outofmemory.cn/life/3664069.html

()
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2023-04-25
下一篇 2023-04-25

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

保存