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一种制备三乙二酸合铁(III)酸钾的新方法及组成分析

2023-07-16 5页 doc 97KB 36阅读

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一种制备三乙二酸合铁(III)酸钾的新方法及组成分析 &nbsh1;   一种制备三乙二酸合铁(III)酸钾的新方法及组成分析     范迎菊* 杨红晓 (济南大学化学化工学院 山东·济南 250022) 三乙二酸合铁(III)酸钾的制备是包含配合物的合成、性质分析和组成测定的一个综合性的无机化学实验。教材中报道的合成三乙二酸合铁(III)酸钾的工艺路线有多种。比如可以摩尔盐为原料制得氢氧化亚铁后经H2O2氧化得到氢氧化铁沉淀,然后与草酸钾反应...
一种制备三乙二酸合铁(III)酸钾的新方法及组成分析

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一种制备三乙二酸合铁(III)酸钾的新及组成

 

 

范迎菊* 杨红晓

(济南大学化学化工学院 山东·济南 250022)

三乙二酸合铁(III)酸钾的制备是包含配合物的合成、性质分析和组成测定的一个综合性的无机化学实验。教材中报道的合成三乙二酸合铁(III)酸钾的工艺路线有多种。比如可以摩尔盐为原料制得氢氧化亚铁后经H2O2氧化得到氢氧化铁沉淀,然后与草酸钾反应直接合成三草酸合铁(III)酸钾;或以铁为原料制得硫酸亚铁铵,加草酸钾制得草酸亚铁后经过氧化氢(H2O2)氧化制得三草酸合铁(III)酸钾。这些方法都需要用到双氧水、氨水等易致爆试剂,存在安全隐患,反应过程味道刺鼻。

鉴于此,本论文

了一种合成三乙二酸合铁(III)酸钾的新方法:采用硫酸高铁铵为原料,首先制备氢氧化铁,Fe(OH)3进一步与KOH和H2C2O4反应生成目标产物-三乙二酸合铁(III)酸钾。

1 制备方法

具体的制备过程如图1所示:称取6.2 g硫酸高铁铵,加入100 mL水,加热溶解。另外称取2.2 g KOH,加10 mL水溶解。将 KOH溶液逐滴加入到硫酸高铁铵溶液中,得到棕色Fe(OH)3沉淀,煮沸5分钟,让沉淀颗粒长大。静置,常压过滤,保留沉淀。称取2 g KOH和4 g乙二酸溶解在60 mL水中,与Fe(OH)3沉淀混合,加热反应至少15分钟,常压过滤,滤液为翠绿色,弃去沉淀。滤液浓缩至10 mL,转入小烧杯中,冰水浴中冷却(或浓缩至20 mL,于小烧杯中常温放置一周),析出翠绿色晶体。抽滤,晶体用乙醇洗涤,用吸水纸吸干或烘干。称重,

产量。(见图2)

2 产物的定性分析

一个完整的制备实验不仅仅包括合成,还应该完成对产物组成和结构的分析。

产物的定性分析也就是确定K+、C2O42-和Fe3+是处于配合物的内界还是外界。配合物不同于简单盐,其内外界是完全解离的。内界中,中心离子和配体是通过配位键结合的,很稳定,解离程度很小。因此溶液中,中心离子和配体的浓度非常低,当加入沉淀剂或配位剂时,难以生成沉淀或配合物。利用此性质,就可以确定这些离子的位置。当溶液中加入饱和酒石酸氢钠溶液时、如果有沉淀析出,就说明溶液中有大量游离的钾离子,则钾离子处于配合物的外界。否则处于内界。同样的道理,当溶液中加入沉淀剂氯化钙时,如果有白色沉淀析出,就说明C2O42-处于配合物的外界,否则处于内界。当溶液中加入配位剂KSCN时,如果溶液呈现血红色,就说明Fe3+处于配合物的外界,否则处于内界。

3 产物的定量分析

产物中各组分的含量利用KMnO4氧化还原滴定法确定。

首先用分析天平准确称取干燥样品 0.23~0.26 g于250mL锥形瓶中,加入25 mL 2 mol·L-1的硫酸溶液,振荡溶解,然后加热至60~70℃(感觉烫手即可,注意温度不要过高,因为草酸根80℃以上就开始分解),用高锰酸钾标准溶液滴定至出现粉红色且半分钟不褪色,记下体积V1。然后向此溶液中加入3.0g锌粉,加热至沸腾,并保持微沸15分钟(注意此过程中注意溶液量,可适量补水,不要烧干,此实验中有氢气产生,不能有明火)。取1滴KSCN溶液于吸水纸条,玻璃棒沾取溶液检验Fe3+是否完全还原,若不立即出现红色,则可采用常压过滤方式将溶液过滤至另一锥形瓶,再用10 mL蒸馏水分两次冲洗锥形瓶和滤纸,合并滤液,用玻璃棒沾取溶液检测pH值,若pH大于1可适量补加硫酸,若pH小于1,继续用高锰酸钾滴定至淡粉色,记下V2。由V1和V2计算C2O42-和Fe3+配位比,求出产物的化学式。涉及的方程式如下:

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