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2019-2020年高中化學(xué) 專(zhuān)題七 物質(zhì)的制備和合成 教案 蘇教版選修6 1. 硫酸亞鐵銨晶體的性質(zhì) 物理性質(zhì)：淺綠色，易溶于水、不溶于乙醇，在水中的溶解度比FeSO4和(NH4)2SO4都要小 化學(xué)性質(zhì)：能水解；具有還原性，但比硫酸亞鐵穩(wěn)定 2. 將綠礬(FeSO4?7H2O)、硫酸銨以相等物質(zhì)的量混合可制得摩爾鹽晶體。 (NH4)2SO4＋FeSO4＋ 6H2O＝ (NH4)2SO4?FeSO4?6H2O↓根據(jù)下圖回答： 步驟 2 步驟 3 步驟 1 濾渣m2g 摩爾鹽 m1g的廢鐵屑 15mL10％Na2CO3溶液 小火加熱，用傾析法分離并洗滌鐵屑 水浴加熱 趁熱過(guò)濾 15mL 3mol/L H2SO4溶液 一定的 實(shí)驗(yàn)操作 一定量 (NH4)2SO4固體 （1）步驟1Na2CO3的主要作用是 。 （2）步驟2中鐵屑過(guò)量的目的是（用離子方程式表示）： （3）步驟3中，加入(NH4)2SO4固體后，要得到摩爾鹽晶體，需經(jīng)過(guò)的實(shí)驗(yàn)操作包括： 加熱蒸發(fā)、 　　　　　　、 　　　　　。 （4）步驟3中制得的晶體過(guò)濾后用無(wú)水乙醇洗滌的目的是 。 操作對(duì)比： 1. 三個(gè)步驟中都含有加熱的操作： 步驟1中：小火加熱的目的是： ； 步驟2中：水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)是 ； 水浴加熱是為了 ； 步驟3中：加熱是為了蒸發(fā)溶劑，濃縮結(jié)晶。 思考：該實(shí)驗(yàn)中，要得到摩爾鹽晶體，應(yīng)加熱到 時(shí)，停止加熱。 為什么不能蒸干？ 那么蒸發(fā)下列溶液呢？ ①?gòu)腃uSO4溶液得到膽礬晶體： 。 ②從NaCl溶液得到NaCl固體： 2. 三個(gè)步驟中都含有固液分離的操作： 步驟1中采用傾析法分離出鐵屑，下列適合用傾析法的有： A. 沉淀的顆粒較大 B. 沉淀容易沉降 C. 沉淀呈膠狀 D. 沉淀呈絮狀 步驟2中溶液趁熱過(guò)濾的原因是 。 步驟3中可以用如下裝置進(jìn)行過(guò)濾： （1）這種過(guò)濾方式稱(chēng)為： （2）這種過(guò)濾跟普通過(guò)濾相比，除了過(guò)濾速度快外， 還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是： 。 （3）你能講出儀器A、B、C的名稱(chēng)么？ 摩爾鹽產(chǎn)品中離子的檢驗(yàn)： 例：為檢驗(yàn)硫酸亞鐵銨晶體中的NH4＋、Fe2+、SO42－， （1）甲同學(xué)提出可以用濕潤(rùn)的 試紙、稀鹽酸和 溶液檢驗(yàn)出這三種離子。 （2）乙同學(xué)提出檢驗(yàn)產(chǎn)品中的Fe2+ 、可以用KSCN溶液和另一種試劑 來(lái)檢驗(yàn)，試簡(jiǎn)述操作和現(xiàn)象： 。 但是實(shí)際操作中，乙加入KSCN溶液后發(fā)現(xiàn)溶液變?yōu)闇\紅色，于是對(duì)自己提出的方法產(chǎn)生懷疑。丙同學(xué)仔細(xì)思考后認(rèn)為，可以從另一現(xiàn)象證明產(chǎn)品中的Fe2+，該現(xiàn)象是： 。 產(chǎn)品中Fe2＋的定量分析 例：制得的摩爾鹽樣品中往往含有極少量的Fe3+。為了測(cè)定摩爾鹽產(chǎn)品中Fe2+的含量，一般采用在酸性下用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定的方法。 稱(chēng)取4.0 g的摩爾鹽樣品，溶于水，并加入適量稀硫酸。用0.2 mo1/L KMnO4溶液滴定，當(dāng)溶液中Fe2+ 全部被氧化時(shí)，消耗KMnO4溶液體積 10.00 mL。 （1）請(qǐng)完成滴定過(guò)程中發(fā)生的離子方程式： Fe2＋ ＋ MnO4－＋（ ）= Mn2＋ ＋ Fe3＋ ＋ H2O （2）本實(shí)驗(yàn)的指示劑 。 A、酚酞 B、甲基橙 C、石蕊 D、不需要 （3）KMnO4溶液置于 （酸式、堿式）滴定管中 （4）終點(diǎn)顏色的變化: 。 （5）產(chǎn)品中Fe2+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。 課題二 阿司匹林的合成問(wèn)題設(shè)計(jì) 阿斯匹林(乙酰水楊酸)是由水楊酸和乙酸酐合成的：在生成乙酰水楊酸的同時(shí)，水楊酸分子間也能發(fā)生縮合反應(yīng)，生成少量聚合物（副產(chǎn)物）。 主反應(yīng)： 副反應(yīng)： 合成乙酰水楊酸的實(shí)驗(yàn)步驟如下： ① 向150 mL干燥錐形瓶中加入2 g水楊酸、5 mL乙酸酐和 5滴濃硫酸，振蕩，待其溶解后，控制溫度在85～90℃條件下反應(yīng)5～10 min。然后冷卻，即有乙酰水楊酸晶體析出。 ② 減壓過(guò)濾，用濾液淋洗錐形瓶，直至所有晶體被收集到布氏漏斗中。抽濾時(shí)用少量冷水洗滌晶體幾次，繼續(xù)抽濾，盡量將溶劑抽干。然后將粗產(chǎn)品轉(zhuǎn)移至表面皿上，在空氣中風(fēng)干。 ③ 將粗產(chǎn)品置于100 mL燒杯中，攪拌并緩慢加入25 mL飽和碳酸氫鈉溶液，加完后繼續(xù)攪拌2～3分鐘，直到?jīng)]有二氧化碳?xì)怏w產(chǎn)生為止。過(guò)濾，用5～10mL蒸餾水洗滌沉淀，合并濾液于燒杯中，不斷攪拌，慢慢加入15 mL4 molL－1鹽酸，將燒杯置于冷水中冷卻，即有晶體析出。抽濾，用冷水洗滌晶體1～2次，再抽干水分，即得產(chǎn)品。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）第①步中，要控制反應(yīng)溫度在85～90℃，應(yīng)采用________ 加熱方法。用這種加熱方法需要的玻璃儀器有______ _________ （2）在第②步中，用冷水洗滌晶體，其目的是____ ___________。 （3）第③步中，加入碳酸氫鈉的作用是_________ ____________， 加入鹽酸的作用是_______ __。 （4）如何檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否混有水楊酸？ _ _____ 。 課題1答案：（1）除去鐵屑表面的油污 （2）Fe + 2Fe3＋ = 3Fe2＋ （3）加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾。 （4）利用乙醇的揮發(fā)，除去晶體表面附著的水分。 操作對(duì)比： 1. 三個(gè)步驟中都含有加熱的操作： 步驟1中：小火加熱的目的是：升溫，溶液堿性增強(qiáng)，去油污能力增強(qiáng) 步驟2中：水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)是：受熱均勻、便于控制溫度； 水浴加熱是為了加速鐵的溶解； 步驟3中：加熱是為了蒸發(fā)溶劑，濃縮結(jié)晶。 思考：該實(shí)驗(yàn)中，要得到摩爾鹽晶體，應(yīng)加熱到溶液表面出現(xiàn)晶膜時(shí)，停止加熱。 為什么不能蒸干？蒸干時(shí)溶液中的雜質(zhì)離子會(huì)被帶入晶體中； 蒸干時(shí)晶體會(huì)受熱分解或氧化 那么蒸發(fā)下列溶液呢？ ①?gòu)腃uSO4溶液得到膽礬晶體：加熱到溶液表面出現(xiàn)晶膜時(shí)，停止加熱。 ②從NaCl溶液得到NaCl固體：加熱到大量晶體析出時(shí)，停止加熱，用余熱蒸干 2. 三個(gè)步驟中都含有固液分離的操作： 步驟1中采用傾析法分離出鐵屑，下列適合用傾析法的有： A、沉淀的顆粒較大 B、沉淀容易沉降 C、沉淀呈膠狀 D、沉淀呈絮狀 步驟2中溶液趁熱過(guò)濾的原因是防止溶液冷卻時(shí)，硫酸亞鐵因析出而損失 。 步驟3中可以用如下裝置進(jìn)行過(guò)濾： （1）這種過(guò)濾方式稱(chēng)為：減壓過(guò)濾（也稱(chēng)抽濾或吸濾） （2）這種過(guò)濾跟普通過(guò)濾相比，除了過(guò)濾速度快外， 還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是：得到較干燥的沉淀。 （3）你能講出儀器A、B、C的名稱(chēng)么？ 摩爾鹽產(chǎn)品中離子的檢驗(yàn)： 例：為檢驗(yàn)硫酸亞鐵銨晶體中的NH4＋、Fe2+、SO42－， （1）甲同學(xué)提出可以用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙、稀鹽酸和Ba(OH)2溶液檢驗(yàn)出這三種離子。 （2）乙同學(xué)提出檢驗(yàn)產(chǎn)品中的Fe2+ 、可以用KSCN溶液和另一種試劑氯水來(lái)檢驗(yàn)，試簡(jiǎn)述操作和現(xiàn)象：先加KSCN溶液，無(wú)明顯變化，再加氯水，溶液呈血紅色 。 但是實(shí)際操作中，乙加入KSCN溶液后發(fā)現(xiàn)溶液變?yōu)闇\紅色，于是對(duì)自己提出的方法產(chǎn)生懷疑。丙同學(xué)仔細(xì)思考后認(rèn)為，可以從另一現(xiàn)象證明產(chǎn)品中的Fe2+，該現(xiàn)象 是：繼續(xù)滴加氯水后，溶液的紅色明顯加深。 產(chǎn)品中Fe2＋的定量分析 （1）請(qǐng)完成滴定過(guò)程中發(fā)生的離子方程式： 5 Fe2＋ ＋1 MnO4－＋（ 8H+ ） = 1 Mn2＋ ＋ 5 Fe3＋ ＋ 4 H2O （2） D 。（3） 酸式 （4）終點(diǎn)顏色的變化: 溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紅色，半分鐘內(nèi)不褪色。 （5）產(chǎn)品中Fe2+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 14% 。 課題2答案：（1）水浴、酒精燈、燒杯、溫度計(jì)； （2）洗滌晶體表面附著的雜質(zhì)、減少阿斯匹林因溶解而引起的損耗； （3）使阿斯匹林轉(zhuǎn)化為可溶性鹽，而與不溶性的物質(zhì)相互分離 將阿斯匹林的可溶性鹽重新轉(zhuǎn)化為阿斯匹林，從而達(dá)到提純的目的； （4）向水中加入少量產(chǎn)品，然后滴加FeCl3溶液，若有紫色出現(xiàn)，說(shuō)明產(chǎn)品中有水楊酸； 若無(wú)紫色出現(xiàn)，說(shuō)明產(chǎn)品中不含水楊酸