怎样制取硫酸亚铁
在硫酸亚铁里加入少量铁粉。
然后直接蒸发就可以了,因为硫酸亚铁不需要考虑水解(硫酸根不变少,但是氯化亚铁就不行,氯离子会变成hcl逸出使得蒸发后无法得到氯化亚铁)。只需考虑亚铁离子的氧化,用铁粉可以抑制氧化。
实验室制备硫酸亚铁晶体的实验步骤如下:
1、取过量洁净的铁屑,加入百分之二十到百分之三十的稀硫酸溶液;
2、在50摄氏度到80摄氏度水浴中加热至不再产生气泡。
3、将溶液趁热过滤,滤液移至试管中,用橡胶塞塞紧试管口;
4、静置,冷却一段时间后收集产品。
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2,将铁不断地加入到H2SO4中,一开始得到的是Fe2(SO4)3,这从溶液的颜色可以看出(黄色),如果要利用产生的H2,那么也可以收集起来了。
3,继续加铁,当H2SO4反应完时,会发现不会有气泡从溶液中冒出,这时溶液的颜色会发生变化,变为浅绿色,继续加铁,直至发现有少量的铁过量时为止,这里少量的铁,一是为了让所有的Fe3+全部变以Fe2+;二是为了防止,Fe2+被O2氧化。
这样就可以得到FeSO4溶液。
如果要得到的是FeSO4固体,那么就要对溶液进行处理了。
用小火加热得到的溶液,使水分不断的挥发掉,注意火不能大,否则极易被氧化,这样FeSO4就会慢慢地得到其固体物质。
其中少量的铁杂质是难免的!
工业制法
1、硫酸法:将铁屑溶解于稀硫酸与母液的混合液中,控制反应温度在80℃以下,否则会析出一水硫酸亚铁沉淀。反应生成的微酸性硫酸亚铁溶液经澄清除去杂质,然后冷却、离心分离即得浅绿色硫酸亚铁;
2、生产钛白粉副产法:钛铁矿用硫酸分解制钛白粉时,生成硫酸亚铁和硫酸铁,三价铁用铁丝还原成二价铁。经冷冻结晶可得副产硫酸亚铁;
3、用400份70~80℃的蒸馏水溶解200份工业硫酸亚铁,在热溶液中加入少量硫酸银,通蒸汽沸腾,以除去Cl-。将Cl-含量合格的溶液冷却,调ph=5~6,通硫化氢,使Zn2+,Cu2+等离子含量合格。然后过滤,滤液必须清亮。往滤液中通蒸汽煮沸1h,待沉淀完全后,过滤,滤液用化学纯硫酸调ph=1~2后,蒸发浓缩至38~40℃,趁热抽滤,滤液再用化学纯硫酸调ph=1,冷却结晶,甩干,并在60℃以下烘至不沾勺为止,成品要密封,避光,严禁有机物混入。母液可循环利用;
4、金属铁溶于稀硫酸即可制得硫酸亚铁。将铁丝或铁屑先用氢氧化钠溶液处理以除去油污,用水洗净后放入15%~20%的硫酸溶液中,加热使其溶解,直至未溶的残渣不再溶解为止。将溶液滤出并转移到烧瓶中,加硫酸酸化到刚果红呈酸性反应。冷却后通硫化氢达饱和,塞紧瓶塞,静置2~3天,然后将烧瓶置于水浴上加热并过滤除去碳、碳化物、硫化物沉淀。将滤液转移到孚兹蒸馏瓶中,在通入无氧CO2的情况下,使溶液蒸发浓缩到原来体积的一半。使溶液在CO2气体中静置过夜,即可析出硫酸亚铁的结晶。 [2]
实验室制法
1、可以用铁粉与稀硫酸反应直接制得。Fe+H2SO4(稀)=H2↑+FeSO4
2、可以用硫酸铜溶液与铁反应获得,反应方程式为:CuSO4+Fe=FeSO4+Cu(此反应类型为置换反应) [5]
硫酸亚铁是一种无机物,化学式为FeSO4,外观为白色粉末无气味。其结晶水合物为在常温下为七水合物,俗称“绿矾”,浅绿色晶体,在干燥空气中风化,在潮湿空气中表面氧化成棕色的碱式硫酸铁,在56.6℃成为四水合物,在65℃时成为一水合物。硫酸亚铁可溶于水,几乎不溶于乙醇。其水溶液冷时在空气中缓慢氧化,在热时较快氧化。
硫酸亚铁溶于水后电离产生的亚铁离子具有较强的还原性,也能较大程度地发生水解反应。配置硫酸亚铁溶液不能直接向水中加硫酸亚铁固体溶解,正确的配制方法是:
1、向稀硫酸中加入硫酸亚铁固体,防止水解生成氢氧化亚铁
2、溶解后,再加入少量还原铁粉,防止亚铁离子被溶解氧氧化。
①工业上用氧化黄铁矿fes2的方法制取硫酸亚铁:
2fes2
+
7o2
+
2h2o
==
2feso4
+
2h2so4
②或由fe2o3制取fe2(so4)3,由fe2(so4)3和fe的氧化还原反应制取硫酸亚铁:
fe2o3
+
3h2so4
==
fe2(so4)3
+
3h2o
fe2(so4)3
+
fe
==
3feso4
③将铁屑溶于稀硫酸或用硫酸清洗钢铁表面所得的废液中都可以得到副产品硫酸亚铁:
fe
+
h2so4
==
feso4
+
h2
④工业上用硫酸法分解钛铁矿制取tio2生产中的副产品即是硫酸亚铁:
fetio3
+
2h2so4
==
tioso4
+
feso4
+
2h2o
2)性质
含7个结晶水的硫酸亚铁feso4.7h2o是浅绿色的,加热失水可得无水硫酸亚铁feso4,无水feso4是白色的.加强热,无水feso4分解为fe2o3:
feso4==
fe2o3
+
so3
+
so2
硫酸亚铁易溶于水,在水中有微弱的水解,使溶液显酸性(ph=3):
fe2+
+
h2o
==
fe(oh)2
+h2
硫酸亚铁在空气中不稳定,可逐渐风化失水,并且表面容易被空气中的氧氧化,生成黄色或铁锈色的碱式硫酸铁(ⅲ)盐:
4feso4
+
2h2o
+
o2
==
4fe(oh)so4
所以,在绿矾晶体表面常有铁锈色斑点,其溶液久置后常有棕红色沉淀.因此,保存feso4溶液时,应加入足够浓度的硫酸,必要时加入几颗铁钉来防止氧化。
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
2.铜和氧气反应再硫酸反应,铁置换
2Cu+O2=加热=2CuO
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
3.铁和氧气反应,再和硫酸反应,用铜还原
3Fe+2O2=点燃=Fe3O4
Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O
Cu+Fe2(SO4)3=2FeSO4+CuSO4
4.铜和硫酸反应,铁置换
Cu+2H2SO4(浓)=加热=CuSO4+SO2↑+2H2O
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
防止晶体析出。
分析:
硫酸亚铁溶液在空气中容易变质,在操作时要注意:
制取FeSO4时要保证铁屑多一点;所用硫酸的浓度不可过高;过滤后向FeSO4溶液中加几滴硫酸,调节pH约为1~2之间,因为在酸性条件下,Fe2+相对稳定;过滤要迅速,使FeSO4溶液在空气中的时间尽可能短;浓缩结晶时温度不宜高。这些措施都可以减少硫酸亚铁溶液被氧化的机会。
扩展资料:
硫酸亚铁铵,俗称龟纹盐,呈淡绿色透明结晶,溶于水,在空气中比一般亚铁铵盐稳定,不易被氧化。FeSO4在空气中很容易被氧化。
SCN-可以用来检查FeSO4溶液是否变质。由于硫酸亚铁铵在水中的溶解度小于简单的硫酸铵和硫酸亚铁,因此,将它们按一定比例溶解混合即可得到硫酸亚铁铵晶体。方法是在稀硫酸中溶解硫酸亚铁,制备硫酸亚铁。