内容发布更新时间 : 2025/1/22 5:52:58星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
实验预习八 三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备、组成测定及表征
一、实验目的
1、初步了解配合物制备的一般方法。
2、掌握用KMnO4法测定C2O42-与Fe3+的原理和方法。 3、培养综合应用基础知识的能力。 4、了解表征配合物结构的方法。
二、实验原理
1、三草酸合铁(Ⅲ)酸钾性质
三草酸合铁(Ⅲ)酸钾K3[Fe(C2O4)3]·3H2O为翠绿色单斜晶体,溶于水[溶解度:4.7g/100g(0℃),117.7g/100g(100℃)],难溶于乙醇。110℃下失去结晶水,230℃分解。该配合物对光敏感,遇光照射发生分解:
2 K3[Fe(C2O4)3] →3 K2C2O4 + 2K2C2O4+2CO2
(黄色)
三草酸合铁(Ⅲ)酸钾是制备负载型活性铁催化剂的主要原料,也是一些有机反应的良好催化剂,在工业上具有一定的应用价值。 2、制备
其合成工艺路线有多种。例如,可用三氯化铁或硫酸铁与草酸钾直接合成三草酸合铁(Ⅲ)酸钾,也可以铁为原料制得三草酸合铁(Ⅲ)酸钾。
制备方法一:本实验以实验二十四制得的硫酸亚铁铵为原料,采用后一种方法制得本产品。其反应方程式如下:
3、产物的定性分析
产物的定性分析,采用化学分析法
4、产物的定量分析
三、仪器、药品及材料
仪器:托盘天平,电子分析天平,烧杯(100mL,250mL),量筒(10mL ,100mL),玻璃棒,布氏漏斗,吸滤瓶,真空泵,表面皿,称量瓶,干燥器,烘箱,锥形瓶(250 mL),酸式滴定管(50mL)
药品:H2SO4(2 mol?L-1),HC2O4(s),H2O2(3%),(NH4)Fe(SO4)2·6H2O (s),K2C2O4(饱和),KSCN(0.1 mol?L-1),CaCl2(0.5 mol?L-1),FeCl3(0.1 mol?L-1),Na3[Co(NO2)6] , KMnO4标准溶液(0.02 mol?L-1,自行标定),乙醇(95%),丙酮
四、实验步骤
1、三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备 (1)制取FeC2O4·2H2O
(2)制备K3[Fe(C2O4)3]·3H2O
2、产物的定性分析 (1)K的鉴定
(2)Fe3+的鉴定
+
(3)C2O42-的鉴定
3、产物组成的定量分析
(1)结晶水质量分数的测定 洗净两个称量瓶,在110℃电烘箱中干燥1h,置于干燥器中冷却,至室温时在电子分析天平上称量。然后再放到110℃电烘箱中干燥0.5h,即重复上述干燥-冷却-称量操作,直至质量恒定(两次称量相差不超过0.3mg)为止。
在电子分析天平上准确称取两份产品各0.5-0.6g,分别放入上述已质量恒定的两个称量瓶中。在110℃电烘箱中干燥1h,然后置于干燥器中冷却,至室温后,称量。重复上述干燥(改为0.5 h)-冷却-称量操作,直至质量恒定。根据称量结果计算产品结晶水的质量分数。
(2)草酸根质量分数的测量 在电子分析天平上追却称取两份产物(约0.15-0.20g)分别放入两个锥形瓶中,均加入15mL2 mol?L-1 H2SO4和15mL去离子水,微热溶解,加热至75-85℃(即液面冒水蒸气),趁热用0.0200 mol?L-1 KMnO4标准溶液滴定至粉红色为终点(保留溶液待下一步分析使用)。根据消耗KMnO4溶液的体积,计算产物中C2O42-的质量分数。 (3)铁质量分数的测量 在上述保留的溶液中加入一小匙锌粉,加热近沸,直到黄色消失,将Fe3+还原为Fe2+即可。趁热过滤除去多余的锌粉,滤液收集到另一锥形瓶中。继续用0.0200 mol?L-1 KMnO4标准溶液进行滴定,至溶液呈粉红色。根据消耗 KMnO4溶液的体积,计算Fe3+的质量分数。
根据(1)、(2)、(3)的实验结果,计算K+的质量分数,结合实验步骤2的结果,推断出配合物的化学式。
五、数据记录与处理
1、产物重量: 产率 计算过程:
2、产物定性分析
+
(1)K的鉴定:+Na3[Co(NO2)6] 现象: (2)Fe3+的鉴定:+0.1 mol?L-1 KSCN 现象: (3)C2O42-的鉴定:+0.5 mol?L-1 CaCl2 现象:
3、产物定量分析
(1)样品干燥前重量: 干燥后重量: 结晶水质量分数: (2)(3) 编号 产物克数 初读数V0 KMnO4 末读数V1 体积(ml) 初读数V0 KMnO4 末读数V1 体积(ml)