三草酸合铁酸钾的合成与组成测定(大学生短学期实验报告) 联系客服

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三草酸合铁(Ⅲ)酸钾合成与组成测定

实验报告

实验员: 班级: 学号:

同组成员:

2014年6月16日—2014年6月20日

三草酸合铁(Ⅲ)酸钾合成与组成测定

1、 前言 1.1实验原理[1]

本实验用Fe与H2SO4反应生成Fe SO4,加入(NH4)2SO4,使之形成较稳定的复盐硫酸亚铁铵(NH4)2 Fe (SO4)2·6H2O。

Fe + H2SO4(稀) === Fe SO4 + H2↑

Fe SO4 + (NH4)2SO4 + 6H2O === (NH4)2 Fe (SO4)2·6H2O(浅绿色晶体)

用(NH4)2 Fe (SO4)2· 6H2O与H2C2O2作用生成Fe C2O2,再用H2O2

氧化后制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体。

采用重量分析法分析试样中结晶水的含量;用KMnO4作氧化剂,采用氧化还原滴定法测定试样中C2O22-和Fe3+的含量;并用分光光度法测定Fe的含量,比较不同方法的结果。

采用电导率法测定三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的解离类型。 1.2物质性质

硫酸亚铁铵(NH4)2 Fe (SO4)2·6H2O:俗名为莫尔盐、摩尔盐,简称FAS,相对分子质量392.14,蓝绿色结晶或粉末。对光敏感。在空气中逐渐风化及氧化。溶于水,几乎不溶于乙醇。低毒,有刺激性。

草酸亚铁Fe C2O2·H2O:是一种浅黄色固体,难溶于水,受热易分解。

三草酸合铁(Ⅲ)酸钾K3[Fe(C2O4)3]·3H2O: 为翠绿色单斜晶

体,溶于水,(0℃时,4.7g-100g水;100℃时117.7-100g水),难溶于乙醇。110℃下失去三分子结晶水而成为 ,230℃时分解。该配合物对光敏感,光照下即发生分解。 2、 实验内容 2.1仪器与药品 2.1.1仪器[1]:

数显鼓风干燥箱(GZX-9070 MBE 上海博讯实业有限公司医疗设备厂),冰箱,抽滤瓶,布氏漏斗,真空泵,分析天平(FA1004 上海精科天平),磁力搅拌棒,恒温水浴锅,红外灯,分光光度计(721 上海精密科学仪器有限公司),干燥器,电导率仪(STARTER 3100C 奥豪斯仪器有限公司),比色皿,吸量管,烧杯,锥形瓶,温度计,玻璃漏斗,移液管,洗瓶,洗耳球,容量瓶,酸式滴定管,量筒,滴瓶,试剂瓶,称量瓶。

2.1.2试剂[1]:

H2SO4(AR),H2C2O4(AR),KMnO4(AR),(NH4)2SO4(CP),Na2C2O4(AR),K2C2O4(AR),H2O2(AR),Zn粉(AR),ZnO(AR),HCl(AR),还原Fe粉(AR),Fe3+标准溶液(100μg/ml),NH3· H2O(1:1),磺基水杨酸(200g/L),乙醇(CP),铬黑T,工艺酒精,冰。 2.2制备

2.2.1 FeSO4和(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的制备[1] 反应方程式:

Fe + H2SO4(稀)=Fe(SO4)2 + H2↑

3

FeSO4 + (NH4)2·SO4 + 6H2O=(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O

实验步骤: ① 硫酸亚铁的制备

称取5.0g的还原铁粉,倒入小烧杯中,向盛有铁粉的小烧杯中加入35mL 3mol/L H2SO4溶液。盖上表面皿,在远红外加热仪上加热,直至不再有小气泡冒出为止,注意反应时间不宜过长,在加热过程中应不断补充失去的水。趁热抽滤,滤液立即转移至蒸发皿中,此时滤液的PH在1左右。 ② 硫酸亚铁铵的制备

根据FeSO4的理论产量,在反应式计算所需(NH4)2·SO4固体的量(考虑FeSO4在过滤过程中的损失,(NH4)2·SO4的用量可按FeSO4理论产量的80%—85%计算)。在室温下称12.0g (NH4)2·SO4固体,加入25ml去离子水配成饱和溶液,加到硫酸亚铁溶液中,混合均匀。滴加3mol/L H2SO4调溶液的PH=1-2。用小火蒸发浓缩至表面出现微晶膜为止(蒸发过程中切勿搅拌),冷却至室温,析出浅绿色硫酸亚铁铵晶体。减压过滤,用滤纸吸干晶体,观察晶体的形状,颜色,称量并计算产率。 2.2.2 FeC2O4和三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备[3-4] 反应方程式:

(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O+H2C2O4=FeC2O4·2H2O(↓)(黄色沉淀)

+(NH4)2SO4+H2SO4+4H2O

6FeC2O4·2H2O+3H2O2+6K2C2O4=4K[(C2O4)+2Fe(OH)3Fe3]3+12H2O

2Fe(OH)3+3H2C2O4+3K2C2O4=2K3[Fe(C2O4)3]+6H2O