硫酸亞鐵銨制備的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)

沈鳳翠，王雨萍，彭鑫，陳剛，劉倩

硫酸亞鐵銨制備的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)

沈鳳翠，王雨萍，彭鑫，陳剛，劉倩

（安徽工程大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，安徽 蕪湖 241000）

介紹了一個(gè)制備硫酸亞鐵銨的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)．通過加入少量硫酸銅溶液，利用反應(yīng)過程中形成的原電池反應(yīng)來提高反應(yīng)的產(chǎn)率和速率，從而解決原實(shí)驗(yàn)中硫酸亞鐵銨產(chǎn)率低、等級(jí)差等問題．以探究不同濃度的硫酸銅溶液和不同溫度對(duì)生成中間產(chǎn)物的速率和濃度影響為依據(jù)，確定了反應(yīng)的最佳條件．通過對(duì)原實(shí)驗(yàn)的有效改進(jìn)，不僅提高了產(chǎn)率，減少了能耗，同時(shí)讓學(xué)生充分理解了催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響和原電池理論，強(qiáng)化學(xué)生理論知識(shí)在具體實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，以及如何利用其提高反應(yīng)效率和對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行綜合優(yōu)化的能力．

硫酸亞鐵銨；硫酸銅；產(chǎn)率；改進(jìn)實(shí)驗(yàn)

硫酸亞鐵銨是一種具備淺藍(lán)綠色單斜晶體外觀的復(fù)鹽，也被稱為莫爾鹽或摩爾鹽[1]44．其制備與測(cè)定的反應(yīng)條件相對(duì)溫和，操作相對(duì)簡(jiǎn)單，儀器設(shè)備較為常用，是被各高校廣泛開設(shè)的經(jīng)典無機(jī)合成實(shí)驗(yàn)[2]．實(shí)驗(yàn)室制備硫酸亞鐵銨常用方法是使用鐵屑和硫酸反應(yīng)，生成中間產(chǎn)物硫酸亞鐵，與硫酸銨復(fù)合后蒸發(fā)濃縮結(jié)晶得到淺藍(lán)綠色硫酸亞鐵銨[3]．目前，該反應(yīng)存在以下問題：（1）使用的鐵屑原料含有有害元素硫、磷等雜質(zhì)，反應(yīng)過程中會(huì)產(chǎn)生刺激性的H2S，PH3等有毒氣體，造成環(huán)境污染，不可避免地會(huì)被師生吸入而損害身體健康[4]；（2）所需反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)[5]，導(dǎo)致生成的中間產(chǎn)物硫酸亞鐵的Fe2+易被空氣氧化成Fe3+，影響最終產(chǎn)物硫酸亞鐵銨的產(chǎn)率和等級(jí)[6]．

本文針對(duì)傳統(tǒng)制備硫酸亞鐵銨方法中存在的問題[7]，通過改變?cè)戏N類以及對(duì)影響硫酸亞鐵銨產(chǎn)率和產(chǎn)品級(jí)別的主要因素進(jìn)行分析[8-9]，本著綠色化學(xué)的原則，選用組分單一的鐵粉，避免實(shí)驗(yàn)過程中有毒有害氣體對(duì)身體的危害；同時(shí)選擇加入少量硫酸銅溶液，利用鐵粉和銅離子之間的原電池反應(yīng)，促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行，從而提高反應(yīng)產(chǎn)率．實(shí)驗(yàn)過程中為精確考量反應(yīng)條件的變化對(duì)硫酸亞鐵銨產(chǎn)量的影響以及簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)步驟，以反應(yīng)過程中的中間產(chǎn)物Fe2+質(zhì)量濃度為指標(biāo)，確定硫酸銅催化劑的最佳用量，以達(dá)到對(duì)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行優(yōu)化的目的．

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1　實(shí)驗(yàn)原理

采用鐵粉與稀硫酸作用生成中間產(chǎn)物硫酸亞鐵．由于反應(yīng)中間產(chǎn)物硫酸亞鐵的產(chǎn)量和被氧化程度極大地影響最終產(chǎn)物硫酸亞鐵銨的產(chǎn)量和等級(jí)，因此為直觀了解反應(yīng)過程中硫酸亞鐵的濃度變化，采用分光光度法在不同時(shí)間段測(cè)定微量鐵（Fe2+）質(zhì)量濃度，在pH為2～9的條件下，以1，10﹣鄰二氮雜菲為顯色劑，利用其與Fe2+生成穩(wěn)定的橘紅色配合物[Fe（phen）3]2+的顯色反應(yīng)特點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定，配合物[Fe（phen）3]2+的lg穩(wěn)＝21.3（20℃），摩爾吸光系數(shù)510=1.1×104L/（mol·cm）．由于反應(yīng)過程中少量Fe2＋會(huì)被氧化，F(xiàn)e3+會(huì)與鄰二氮雜菲生成淡藍(lán)色配合物[lg穩(wěn)＝14.1（20℃）]，會(huì)對(duì)顯色反應(yīng)產(chǎn)生影響．所以需在Fe3+與鄰二氮雜菲反應(yīng)顯色之前使用鹽酸羥胺將Fe3+還原成Fe2+．測(cè)定溶液時(shí)，需要控制溶液pH約為5，如果溶液pH太低，會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)速率較慢；如果溶液pH太高，會(huì)導(dǎo)致Fe2+水解，進(jìn)而影響反應(yīng)的顯色．對(duì)比不同濃度的硫酸銅對(duì)反應(yīng)過程中生成的Fe2+質(zhì)量濃度的影響，確定硫酸銅催化劑的最佳濃度．反應(yīng)溫度對(duì)催化劑的性質(zhì)影響較大，因此在確定硫酸銅的最佳濃度后，對(duì)比不同溫度對(duì)反應(yīng)過程中生成的Fe2+質(zhì)量濃度的影響，確定反應(yīng)的最佳溫度，從而確定該反應(yīng)進(jìn)行的最佳條件．

在中間產(chǎn)物硫酸亞鐵溶液中加入少量硫酸銨，生成溶解度較低的硫酸亞鐵銨，經(jīng)過加熱濃縮，冷卻至室溫，即可析出硫酸亞鐵銨晶體：FeSO4+（NH4）2SO4+ 6H2O = FeSO4·（NH4）2·6H2O．對(duì)硫酸亞鐵銨中雜質(zhì)含量用目測(cè)比色法可半定量地進(jìn)行判斷．由Fe3+可與KSCN形成血紅色絡(luò)合物的原理，產(chǎn)物中Fe3+質(zhì)量濃度越高，血紅色越深，稱取一定量的硫酸亞鐵銨晶體，將KSCN溶液加入比色管中，制成待測(cè)溶液進(jìn)行反應(yīng)．將其所呈現(xiàn)的顏色與含一定量Fe3+配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液的顏色進(jìn)行比較：Fe3++SCN-= [Fe（SCN）]3-，以確定產(chǎn)品等級(jí)．

1.2　儀器與試劑

X射線衍射儀（XRD，SmartLab SE，日本理學(xué)株式會(huì)社）；掃描電子顯微鏡（SEM，Hitachi S4800，株式會(huì)社日立制作所）；分光光度計(jì)（722型，上海佑科儀器儀表有限公司）；水浴鍋（DF-101S，蕪湖標(biāo)科儀器有限公司）．

硫酸銅，硫酸銨，硫酸，乙醇，鹽酸羥胺，醋酸鈉，鄰菲羅琳試劑，鐵粉，硫氰酸鉀（國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司），以上均為分析純．

1.3　表征方法

使用X射線衍射對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行X射線衍射，根據(jù)衍射圖譜特征峰確定產(chǎn)品的成分和結(jié)構(gòu)．使用掃描電子顯微鏡，通過電子束和產(chǎn)品的相互影響，使用二次電子信號(hào)成像來觀察產(chǎn)品的表面形貌．

1.4　實(shí)驗(yàn)步驟與方法

1.4.1吸收曲線的繪制使用移液槍移取10 μg/mL鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液5 mL于50 mL容量瓶中，加入100 g/L鹽酸羥胺溶液1 mL，搖勻，2 min后，再加入5 mL 1 mol/L的NaAc溶液和3 mL 1 g/L的鄰菲羅啉溶液，使用蒸餾水稀釋至50 mL，搖勻，放置10 min．在分光光度計(jì)上，用1 cm比色皿，以蒸餾水作為參比溶液，在430～570 nm之間以不同的波長(zhǎng)每隔10 nm測(cè)定一次吸光度并記錄數(shù)據(jù)，觀察得出最大吸收波長(zhǎng)．

1.4.2標(biāo)準(zhǔn)溶液曲線的繪制取6個(gè)50 mL容量瓶，分別準(zhǔn)確移取10 μg/mL鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液0.0，2.0，4.0，6.0，8.0，10.0 mL于6個(gè)容量瓶中（其中不加鐵的標(biāo)準(zhǔn)溶液作為空白溶液，用作參比溶液），然后各加入100 g/L鹽酸羥胺溶液1 mL，搖勻，2 min后再依次加入5 mL 1 mol/L的NaAc溶液和3 mL 1 g/L的鄰菲羅啉溶液，稀釋至50 mL，搖勻，并靜置10 min．以空白溶液作為參比溶液，用1 cm比色皿，在最大吸收波長(zhǎng)處測(cè)定各溶液的吸光度并記錄數(shù)據(jù)．

1.4.3硫酸亞鐵的制備在硫酸亞鐵的制備反應(yīng)中，通過加入少量硫酸銅溶液來加快反應(yīng)的進(jìn)行．為探究加入硫酸銅的最佳濃度，以0.01 mol/L硫酸銅溶液為例，使用分液漏斗慢慢向盛有鐵粉的錐形瓶中加入15 mL 3 mol/L的硫酸溶液和5 mL 0.01 mol/L的硫酸銅溶液，在75℃水浴中加熱．在前25 min，每5 min用移液槍取30 μL上清液，稀釋至250 mL，之后每隔15 min用移液槍取30 μL上清液，稀釋至250 mL，取稀釋后的待測(cè)液5 mL，加入100 g/L的鹽酸羥胺溶液1 mL，搖勻，2 min后，再依次加入5 mL 1mol/L的NaAc和3 mL 1g/L的鄰菲羅啉溶液，稀釋至10 mL，放置10 min，以空白溶液為參比，用1 cm比色皿，在最大吸收波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，記錄數(shù)據(jù)．直至不再有大量氣泡冒出，表明鐵粉與硫酸反應(yīng)基本完成．使用吸鐵石吸附剩余鐵粉并將溶液轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中．計(jì)算參與反應(yīng)的鐵粉質(zhì)量．按照同樣方法，分別用0.020，0.015，0.005，0.0025 mol/L硫酸銅溶液以相同步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并記錄數(shù)據(jù)．

1.4.4硫酸亞鐵銨的制備由反應(yīng)消耗鐵粉的質(zhì)量計(jì)算出所需硫酸銨的質(zhì)量，準(zhǔn)確稱取硫酸銨固體，將其加入到已制備的硫酸亞鐵溶液中，于水浴中加熱，攪拌使其完全溶解，調(diào)節(jié)pH為1～2，進(jìn)一步蒸發(fā)濃縮至溶液表面出現(xiàn)晶膜為止，從水浴鍋中取出靜置冷卻，緩慢析出硫酸亞鐵銨晶體．減壓過濾得到晶體，并用少量無水乙醇洗滌，干燥稱量，計(jì)算產(chǎn)率．

1.4.5Fe3+的限量分析稱取1 g硫酸亞鐵銨樣品于比色管（25 mL）中，加入20 mL蒸餾水（去除氧）溶解，再加入1 mL 3 mol/L的H2SO4和1 mL 25%的KSCN溶液，最后再加入不含氧的蒸餾水至溶液25 mL，搖勻，將其與標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行目視比色，確定產(chǎn)品的等級(jí)．

2　結(jié)果與討論

2.1　吸收曲線和標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制-吸收曲線（見圖1），由吸收曲線確定Fe2+的最大吸收波長(zhǎng)．由圖1吸收曲線變化趨勢(shì)可判斷Fe2+的最大吸收波長(zhǎng)在510 nm處，后續(xù)溶液吸光值均在此波長(zhǎng)下測(cè)定．

以吸光度為橫坐標(biāo)，F(xiàn)e2+質(zhì)量濃度為縱坐標(biāo)，繪制Fe2+的標(biāo)準(zhǔn)溶液曲線（-曲線，見圖2）．由圖2可見，吸光度和質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)為0.999 96，達(dá)到精度要求．后續(xù)實(shí)驗(yàn)過程中待測(cè)液Fe2+質(zhì)量濃度均由此標(biāo)準(zhǔn)曲線確定．

圖1　Fe2+標(biāo)準(zhǔn)溶液吸收曲線

圖2　Fe2+標(biāo)準(zhǔn)溶液含量曲線

2.2　催化劑對(duì)產(chǎn)率的影響

為確定反應(yīng)過程中硫酸銅溶液的最佳用量，加入5 mL不同濃度的硫酸銅溶液，以反應(yīng)時(shí)間為橫坐標(biāo)，F(xiàn)e2+質(zhì)量濃度為縱坐標(biāo)，考察硫酸亞鐵的制備過程中不同濃度的硫酸銅對(duì)Fe2+質(zhì)量濃度的影響，將所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成圖3．由圖3可見，加入不同濃度的硫酸銅溶液，對(duì)反應(yīng)中間產(chǎn)物硫酸亞鐵的產(chǎn)率有較大影響．尤其是反應(yīng)20 min以后，當(dāng)Cu2+濃度過低時(shí)，加入溶液后進(jìn)一步稀釋反應(yīng)物濃度從而降低了Fe2+的質(zhì)量濃度；隨著Cu2+濃度的升高，產(chǎn)率的變化更加明顯．硫酸銅濃度分別為0，0.01，0.005，0.0015 mol/L時(shí)，反應(yīng)70 min時(shí)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)中間體Fe2+的反應(yīng)速率分別為1.99×10-4，2.27×10-4，2.36×10-4，2.13×10-4mol/（L·s）．可以看出，硫酸銅濃度對(duì)反應(yīng)中間體Fe2+的生成具有較大的促進(jìn)作用，主要是由于濃度增加利于原電池反應(yīng)，促進(jìn)反應(yīng)速率的提高，從而提高了硫酸亞鐵的產(chǎn)率．而高濃度硫酸銅溶液的加入并不能加快反應(yīng)速率，反而降低了反應(yīng)速率．可能是濃度過高，鹽效應(yīng)的作用影響該反應(yīng)過渡態(tài)的形成，不利于反應(yīng)的進(jìn)行．因此，當(dāng)硫酸銅體積為5 mL，硫酸銅濃度為0.005 mol/L時(shí)，即硫酸銅的摩爾量為2.5×10-5mol時(shí)，催化反應(yīng)效果最佳．

綜合考慮濃度和體積對(duì)體系產(chǎn)率的影響，固定硫酸銅的摩爾量，進(jìn)一步考察不同濃度和體積對(duì)Fe2+質(zhì)量濃度的影響（見圖4）．由圖4可見，固定硫酸銅的摩爾量為2.5×10-5mol，不同濃度的硫酸銅溶液對(duì)中間產(chǎn)物硫酸亞鐵銨的生成仍有較大影響，在鹽效應(yīng)和濃度的雙重影響下，當(dāng)加入0.5 mL濃度為0.05 mol/L硫酸銅的時(shí)，對(duì)反應(yīng)的促進(jìn)效果最明顯．

圖3　硫酸銅摩爾濃度對(duì)反應(yīng)的影響

圖4　硫酸銅濃度和體積對(duì)反應(yīng)的影響

2.3　溫度對(duì)產(chǎn)率的影響

硫酸亞鐵銨合成時(shí)，溫度低影響反應(yīng)速率，溫度高造成硫酸亞鐵的析出影響產(chǎn)率，因此為了考察溫度對(duì)產(chǎn)率的影響，以反應(yīng)時(shí)間為橫坐標(biāo)，F(xiàn)e2+質(zhì)量濃度為縱坐標(biāo)，在不同溫度下進(jìn)行硫酸亞鐵的制備過程中，將所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成對(duì)比圖（見圖5），分析最佳溫度．由圖5可見，相同條件下，不同溫度對(duì)反應(yīng)中間產(chǎn)物硫酸亞鐵的產(chǎn)率有影響．在25～40 min，溫度為75℃時(shí)，F(xiàn)e2+質(zhì)量濃度較高，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，最后所得Fe2+質(zhì)量濃度接近，當(dāng)反應(yīng)溫度過高時(shí)，極易導(dǎo)致Fe2+的氧化反應(yīng)進(jìn)行，降低產(chǎn)物的純度，因此綜合考慮確定該反應(yīng)的最佳溫度為75℃，硫酸銅濃度為0.005 mol/L．

圖5　不同溫度下反應(yīng)趨勢(shì)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得硫酸亞鐵的量和化學(xué)計(jì)量式的關(guān)系計(jì)算所需的硫酸銨質(zhì)量，稱取定量硫酸銨加入硫酸亞鐵溶液中，待其溶解，調(diào)節(jié)溶液pH，蒸發(fā)濃縮冷卻后，抽濾晶體溶液得硫酸亞鐵銨晶體．綜合對(duì)比，采用原反應(yīng)條件反應(yīng)時(shí)間保持60 min時(shí)，硫酸亞鐵銨產(chǎn)率最高，達(dá)85.83%；而采取最佳優(yōu)化反應(yīng)條件時(shí)，將反應(yīng)時(shí)間保持40 min時(shí)，產(chǎn)率即高達(dá)88.67%，可見對(duì)反應(yīng)條件改進(jìn)后既減短了反應(yīng)時(shí)間，也提高了產(chǎn)率．

2.4　產(chǎn)品組成和等級(jí)確定

2.4.1產(chǎn)品形貌和結(jié)構(gòu)表征為進(jìn)一步確認(rèn)產(chǎn)物硫酸亞鐵銨晶體的組成，對(duì)其進(jìn)行XRD測(cè)試（見圖6）．將產(chǎn)物的XRD譜圖與標(biāo)準(zhǔn)卡片進(jìn)行比對(duì)，其衍射峰與標(biāo)準(zhǔn)XRD譜圖（JCPDS-1-405）相吻合，確認(rèn)其組分為硫酸亞鐵銨，表明成功合成了硫酸亞鐵銨晶體，且其具有較好的晶形結(jié)構(gòu)．

為進(jìn)一步了解硫酸亞鐵銨的晶體形貌，將其進(jìn)行SEM測(cè)試（見圖7）．由圖7可見，使用硫酸銅催化劑制備的硫酸亞鐵銨晶體形貌為均勻的八面體結(jié)構(gòu)，邊長(zhǎng)約500 μm，顆粒大小均勻，體現(xiàn)了此方法的優(yōu)勢(shì)．

利用表征方法測(cè)定所得產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和形貌，有利于提高學(xué)生對(duì)產(chǎn)品的組成和微觀化學(xué)的了解，加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的理解和認(rèn)識(shí)．

圖6　硫酸亞鐵銨的XRD

圖7　硫酸亞鐵銨掃描電鏡

2.4.2催化劑對(duì)產(chǎn)品等級(jí)的影響取實(shí)驗(yàn)所得硫酸亞鐵銨晶體1 g于25 mL比色管中，取15 mL不含氧的蒸餾水將其溶解，取3 mol/L H2SO41 mL和25% KSCN溶液1 mL，最后加入不含氧的蒸餾水稀釋至25 mL，搖勻，使其與標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行目測(cè)比色[1]45，所得產(chǎn)品為一級(jí)，表明催化劑的加入可縮短反應(yīng)所需的時(shí)間，減少Fe2+被氧化，體現(xiàn)催化劑對(duì)產(chǎn)品等級(jí)的有利影響．

3　結(jié)語(yǔ)

硫酸亞鐵銨的合成實(shí)驗(yàn)主要面向化學(xué)相關(guān)專業(yè)大一本科生而開設(shè)的．合成過程根據(jù)以上優(yōu)化條件可最終確定（1）將鐵屑更改為鐵粉；（2）硫酸亞鐵合成過程中加入0.5 mL濃度為0.05 mol/L硫酸銅催化劑；（3）反應(yīng)溫度控制于75℃時(shí)產(chǎn)品收率最高；（4）生成硫酸亞鐵后使用吸鐵石吸附去除剩余鐵粉，不需要減壓抽濾．其中所涉及的儀器表征和分析環(huán)節(jié)可根據(jù)各學(xué)校自身?xiàng)l件進(jìn)行適當(dāng)增減．

綜上所述，針對(duì)目前本科教學(xué)普遍使用的硫酸亞鐵銨的制備方法中存在的問題進(jìn)行一定的優(yōu)化，采用鐵粉代替鐵屑，減少了有毒氣體對(duì)環(huán)境的污染，使反應(yīng)更加充分，縮短反應(yīng)的時(shí)間；同時(shí)通過加入一定濃度的硫酸銅溶液，利用原電池原理提高中間產(chǎn)物硫酸亞鐵的反應(yīng)速率及產(chǎn)率，從而縮短反應(yīng)時(shí)間，大大提高目標(biāo)產(chǎn)物硫酸亞鐵銨的產(chǎn)率．本實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)易于實(shí)驗(yàn)室的推廣應(yīng)用且通過對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、技能及操作的綜合運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用以及提出問題、解決問題的綜合能力．本文對(duì)硫酸亞鐵銨的高效綠色化合成具有一定的應(yīng)用價(jià)值，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有積極作用．

[1] 謝建梅，湯婷茜，高紅艷，等．硫酸亞鐵銨制備的最佳工藝研究[J]．農(nóng)產(chǎn)品加工，2019，6（12）：44-46．

[2] 杜姣姣，楊國(guó)鑫，鄭阿群，等．硫酸亞鐵銨教學(xué)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)[J]．實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2019，38（4）：197-199，285．

[3] 王國(guó)清．無機(jī)化學(xué)[M]．北京：中國(guó)醫(yī)藥科技出版社，2008．

[4] 董志強(qiáng)，呂銀云，任艷平．對(duì)“硫酸亞鐵銨制備”實(shí)驗(yàn)的再認(rèn)識(shí)：批判性思維教育的最好案例之一[J]．大學(xué)化學(xué)，2018，33（9）：88?94．

[5] 李彩云．硫酸亞鐵銨制備實(shí)驗(yàn)的模塊化教學(xué)[J]．實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2021，24（1）：80-82，87．

[6] 張曄，曾云斌，李可新．硫酸亞鐵銨制備材料的選擇及反應(yīng)時(shí)間的優(yōu)化[J]．赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)，2020，36（2）：48-50．

[7] 陶庭先．工科化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2015．

[8] 段輝，莊璐，陳云，等．硫酸亞鐵銨制備實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改進(jìn)[J]．實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2019，22（1）：60-65．

[9] 蔡吉清，曾秀瓊，徐孝菲，等．硫酸亞鐵銨制備及測(cè)定實(shí)驗(yàn)的問題及對(duì)策研究[J]．廣東化工，2021，48（8）：292-293．

Improving experiments of the preparation of ammonium ferrous sulfate

SHEN Fengcui，WANG Yuping，PENG Xin，CHEN Gang，LIU Qian

（School of Chemical and Environmental Engineering，Anhui Polytechnic University，Wuhu 241000，China）

An optimizedexperiment was introduced for the improvement of ammonium ferrous sulfate preparation．The yield and rate of the reaction are improved by adding a small amount of copper sulfate solution and utilizing the primary battery reaction formed during the reaction process solving the problems of low yield and poor grade of ammonium ferrous sulfate．The best reaction conditions were obtained on the basis of the effects of different concentrations ofcopper sulfate solution and temperatures on the rate and concentration of intermediates．Not only improves the yield and reduces the energy consumption，but also enables students to fully apprehend the influence of catalysts on chemical reactions and primary battery theory，strengthen students′ comprehensive application of theoretical knowledge，and improve students′ ability to analyze and solve problems through the effective improvement．

ammonium ferrous sulfate；copper sulphate；yield；improving experiment

1007-9831（2023）11-0101-05

O6-3∶G642.0

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2023.11.020

2023-05-31

安徽省省級(jí)教學(xué)研究項(xiàng)目（2022jyxm124，2022jyxm136）；安徽工程大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目（2021jyxm13）

沈鳳翠（1986-），女，安徽肥西人，副教授，博士，從事二氧化碳電還原、電解水等電極材料性能研究．Email：fcshen@ahpu.edu.cn