分離硫酸亞鐵溶液和鐵片的實驗裝置

實驗用品：50mL燒杯2隻、玻璃棒、量筒、長頸漏斗、酒精燈、膠頭滴管、火柴、濾紙2張、鐵架台、鐵圈、石棉網、托盤天平、鐵粉、3mol/L H ₂ SO ₄
實驗步驟：
（1）稱量與清洗：用托盤天平稱取含有雜質的鐵粉2g，置於50mL燒杯之中，加入10mL左右的稀氫氧化鈉溶液，攪拌並加熱至沸，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 H ₂ SO ₄ 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分鍾。
（3）趁熱過濾：將上述溶液乘熱過濾（動作要快。為什麼？），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，並用蒸餾水洗滌2－3次，可得到硫酸亞鐵的晶體。
（5）實驗結束工作完成。
實驗現象記錄及結果處理：（1）理論上可獲得晶體的質量（2）實際獲得的晶體的質量（3）存在誤差的原因分析

❷ 制硫酸亞鐵中的問題

1.
制硫酸亞鐵

----不用濃硫酸.濃硫酸與鐵常溫鈍化.加熱反應產生SO2污染環境,還多消耗硫酸.

----為防止引入雜質用純鐵.不用另加鐵屑,直接用過量的鐵屑與稀硫酸反應即可.

2.
趁熱過濾

----過濾是為了分離硫酸亞鐵溶液和未反應的鐵屑.

----趁熱過濾是為了增大硫酸亞鐵的溶解度,防止它析出,降低產量.

3.
重結晶

----得到的熱的硫酸亞鐵溶液降溫會析出硫酸亞鐵晶體.同時少量雜質(硫酸鹽)也會析出.

----將硫酸亞鐵晶體再溶於熱水,製成熱飽和溶液,再降溫結晶.由於雜質本來就少,大部分溶解在水中,故得到的硫酸亞鐵中雜質的量會比第一次結晶得到的硫酸亞鐵含雜質少(也可能不再有).

----如果還含雜質,繼續溶解--結晶,直到含雜質的量少到符合標准為止.這個過程叫重結晶.

----每重結晶一次,晶體中雜質的含量就會少一些.

4.
鐵屑和稀硫酸制硫酸亞鐵晶體的詳細步驟:

① 將5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量廢鐵屑的燒杯中，加熱數分鍾，用傾析法除去Na2CO3溶液，然後將廢鐵屑用水洗滌2~3遍；

② 向稀硫酸中加入過量的洗滌過的廢鐵屑，控制溫度在50~80℃之間至鐵屑耗盡；

③ 趁熱過濾，將濾液轉入到密閉容器中，靜置、冷卻結晶；

④ 待結晶完畢後，濾出晶體，用少量冰水洗滌2~3次，再用濾紙將晶體吸干；

⑤ 重結晶

⑥將製得的FeSO4•7H2O晶體放在一個小廣口瓶中，密閉保存。

❸ 一工業廢水中含有大量的硫酸亞鐵、少量的硫酸銅及不溶性雜質，試設計一種經濟簡便的分離方案，並說明每一

①將廢水過濾，就可以把不溶於液體的固體與液體分離，即除掉了不溶性雜質；
②加入過量鐵粉，鐵與硫酸銅反應得到銅和硫酸亞鐵，所以除掉了硫酸銅；
③銅和過量鐵粉都不溶於水而硫酸亞鐵溶於水，所以過濾即可分離；
④過濾後的固體是鐵和銅，加入過量硫酸是利用鐵可以與硫酸反應的性質，把鐵除去；
⑤將反應後的混合物過濾就可把固體除去從而得到硫酸亞鐵溶液；
⑥將硫酸亞鐵溶液中分離出硫酸亞鐵，主要是利用蒸發結晶，把液體除去即可．
故答案為：

操作步驟	目的
①將廢水過濾 ②向濾液中加入過量的鐵粉 ③過濾 ④在過濾後得到的固體中加入過量的稀硫酸 ⑤將溶液過濾 ⑥將（3）（5）濾液蒸發結晶 ⑦將（5）濾渣烘乾 得到乾燥銅粉	除去不溶雜質 除去少量的硫酸銅 將銅與過量的鐵粉與硫酸亞鐵溶液分離開 除去過量的鐵 得到硫酸亞鐵的溶液 得到硫酸亞鐵晶體 得到乾燥銅粉

❹ 硫酸亞鐵（FeSO47H2O）是一種重要的食品和飼料添加劑．實驗室通過如下實驗由廢鐵屑制備FeSO47H2O晶體：

（1）鐵是26號元素，鐵原子核外有26個電子，鐵原子失去2個電子變成亞鐵離子，Fe²⁺在基態時，核外電子排布式為：[Ar]3d⁶，
故答案為：[Ar]3d⁶；
（2）Fe最外層電子數為26，失去3個電子後，核外電子數變為23，由於先失去最外層電子，可寫出鐵離子最外層電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，所以3d軌道含有5個電子，根據洪特規則，電子總是優先佔據1個軌道，並且自旋方向相同，所以Fe³⁺的3d電子的排布情況是：；
（3）Fe（OH）₃在鹼性介質中與NaClO反應生成Na₂FeO₄和NaCl，反應的化學方程式為：2Fe（OH）₃+3NaClO+4NaOH═2Na₂FeO₄+3NaCl+5H₂O，
故答案為：2Fe（OH）₃+3NaClO+4NaOH═2Na₂FeO₄+3NaCl+5H₂O；
（4）Na₂CO₃溶液顯鹼性，可以除去鐵屑上的油污，升高溫度，促進了Na₂CO₃的水解，溶液鹼性增強，去油污能力增強，
故答案為：除去鐵屑上的油污．