实验九三草酸合铁)酸钾的 合成及组成则定 北京化工大学化学实验教学示范中心
北京化工大学化学实验教学示范中心 实验九 三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的 合成及组成测定
实验目的 1.通过学习三草酸合铁()酸钾的合成方法，掌握无机 制备的一般方法； 2.掌握确定化合物组成的基本原理和方法： 3.巩固无机合成、滴定分析和重量分析的基本操作。 北京化工大学化学实验教学示范中心
北京化工大学化学实验教学示范中心 一、实验目的 1. 通过学习三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的合成方法，掌握无机 制备的一般方法； 2. 掌握确定化合物组成的基本原理和方法； 3. 巩固无机合成、滴定分析和重量分析的基本操作
二、实验原理 (I)三草酸合铁(I)酸钾K3[F(C,O4)3]·3H,O为绿色单斜晶 体，易溶于水，难溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。110℃ 下可失去结晶水，230℃时即分解。光照下易分解，为 光敏物质。 (2)用硫酸亚铁铵与草酸反应制备草酸亚铁晶体，在过量 草酸根存在下，用过氧化氢氧化草酸亚铁即可制得三草 酸合铁（酸钾配合物。反应如下： 北京 学化学实验教学示范中心
北京化工大学化学实验教学示范中心 二、实验原理 (1) 三草酸合铁(Ⅲ)酸钾K3 [Fe(C2O4 )3 ]·3H2O为绿色单斜晶 体，易溶于水，难溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。110℃ 下可失去结晶水，230℃时即分解。光照下易分解，为 光敏物质。 (2) 用硫酸亚铁铵与草酸反应制备草酸亚铁晶体，在过量 草酸根存在下，用过氧化氢氧化草酸亚铁即可制得三草 酸合铁(Ⅲ)酸钾配合物。 反应如下：
(NH)2Fe(SO)2+H2C2O4=FeC2O+(NH)2SO4+H2SO4 6FeC204+3H2O2+6K2C2O4=4K3[Fe(C204)3]+2Fe(OH3↓ 2F(OHD3+3H2C204+3K2C2O4=2K3[Fe(C2O4)3]+6H20 (3)采用重量分析法和高锰酸钾法测定结晶水和草酸根含量。 2MnO4+5C2O42-+16H+=2Mn2++10C02+8HO 北京化工天学化学实验教学示范中心
北京化工大学化学实验教学示范中心 (NH4 )2Fe(SO4 )2 + H2C2O4 = FeC2O4↓+ (NH4 )2SO4 + H2SO4 6FeC2O4 + 3H2O2 + 6K2C2O4 = 4K3 [Fe(C2O4)3 ] + 2Fe(OH)3↓ 2Fe(OH)3 + 3H2C2O4 + 3K2C2O4 = 2K3 [Fe(C2O4 )3 ] + 6H2O (3) 采用重量分析法和高锰酸钾法测定结晶水和草酸根含量。 2MnO4 - + 5C2O4 2- + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O
三、操作要点 (1)三草酸合铁（Ⅲ酸钾的合成 ①将5gNH4)2Fe(S04)26H2O(s)溶于20mL水中，加入5滴 6mol/LH2SO4酸化，加热溶解，搅拌下加入25mL饱和 H,C2O4溶液，加热至沸后静置，待黄色的FeC2O4沉淀完 全沉降后，倾去上层清液，倾析法洗涤沉淀2~3次，每 次用水约15mL。 北京化 学化学实验教学示范中心
北京化工大学化学实验教学示范中心 三、操作要点 (1)三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的合成 ① 将5g (NH4 )2Fe(SO4 )2·6H2O(s)溶于20mL水中，加入5滴 6mol/L H2SO4酸化，加热溶解，搅拌下加入25mL饱和 H2C2O4溶液，加热至沸后静置，待黄色的FeC2O4沉淀完 全沉降后，倾去上层清液，倾析法洗涤沉淀2～3次，每 次用水约15mL
②向沉淀中加入10mL饱和KC,O4溶液，水浴加热至40℃ ，用滴管缓慢滴加12mL5%的HO2。边加边搅拌并维持 在40℃左右，溶液中有棕色氢氧化铁沉淀产生。加热至 沸，分两批共加入8mL饱和H2C2O4(先加入5mL,再慢 慢滴加3L),此时体系应变为亮绿色透明溶液，若体 系混浊可趁热过滤。 北京化工天学化学实验教学示范中心
北京化工大学化学实验教学示范中心 ② 向沉淀中加入10mL饱和K2C2O4溶液，水浴加热至40℃ ，用滴管缓慢滴加12mL 5% 的H2O2。边加边搅拌并维持 在40℃左右，溶液中有棕色氢氧化铁沉淀产生。加热至 沸，分两批共加入8mL饱和H2C2O4（先加入5mL，再慢 慢滴加3mL），此时体系应变为亮绿色透明溶液，若体 系混浊可趁热过滤
③向滤液中加入10mL95%的乙醇，这时如果滤液混浊可 微热使其变清，放置暗处冷却，结晶完全后抽滤，用少 量95%的乙醇洗涤晶体两次。抽干，在空气中干燥片刻 ,称量，计算产率。产物避光保存。 (2)结晶水含量的测定 准确称取0.5~0.6g产品，放入已恒重的称量瓶中。置入 烘箱中，在110℃下烘干1h,在干燥器中冷至室温后称重 。重复干燥、冷却、称重的操作，直至恒重。根据称量 结果，计算结晶水含量。 北京 学化学实验教学示范中心
北京化工大学化学实验教学示范中心 ③ 向滤液中加入10mL 95%的乙醇，这时如果滤液混浊可 微热使其变清，放置暗处冷却，结晶完全后抽滤，用少 量95%的乙醇洗涤晶体两次。抽干，在空气中干燥片刻 ，称量，计算产率。产物避光保存。 (2) 结晶水含量的测定 准确称取0.5～0.6g产品，放入已恒重的称量瓶中。置入 烘箱中，在110℃下烘干1h，在干燥器中冷至室温后称重 。重复干燥、冷却、称重的操作，直至恒重。根据称量 结果，计算结晶水含量
(3)C2042含量的测定 ①移取10 mL KMnO4溶液，在棕色瓶中稀释到500mL,摇匀 (浓度约为0.004mol/L)用分析天平准确称取0.3g(准确至 0.0001g)Na2C,O4,在小烧杯中用水溶解后，定量转移到 250mL容量瓶中，定容，摇匀备用。 ②移取25.00mLNa,C,04溶液放入250mL烧杯中，加入 10mLH2S04(3mol/L)酸化，水浴加热到70~80℃左右，用 KMnO4溶液滴定至浅红色，开始反应很慢，故第l滴滴入 北京化工大学化学实验教学示范中
北京化工大学化学实验教学示范中心 (3) C2O4 2-含量的测定 ①移取10mL KMnO4溶液，在棕色瓶中稀释到500mL，摇匀 (浓度约为0.004mol/L)用分析天平准确称取0.3g(准确至 0.0001g)Na2C2O4，在小烧杯中用水溶解后，定量转移到 250mL容量瓶中，定容，摇匀备用。 ②移取25.00mL Na2C2O4溶液放入250mL烧杯中，加入 10mLH2SO4 (3mol/L)酸化，水浴加热到70～80℃左右，用 KMnO4溶液滴定至浅红色，开始反应很慢，故第1滴滴入
后，待红色褪去后，再滴第2滴，溶液红色消退后，由 于M+的催化作用，反应速度加快，但滴定仍需逐滴加 入，直至溶液30s不褪色为止，记下读数，平行测三次， 计算KMnO溶液浓度。 ③用分析天平准确称取0.35~0.50g(准确至0.0001g)三 草酸合铁(I)酸钾产品，配制250mL溶液并用KMnO4滴 定，方法同上，根据滴定体积计算样品中CO,2的含量 北京化工大学化学实验教学示范中心
北京化工大学化学实验教学示范中心 后，待红色褪去后，再滴第2滴，溶液红色消退后，由 于Mn2+的催化作用，反应速度加快，但滴定仍需逐滴加 入，直至溶液30s不褪色为止，记下读数，平行测三次， 计算KMnO4溶液浓度。 ③ 用分析天平准确称取0.35～0.50g（准确至0.0001g）三 草酸合铁(Ⅲ)酸钾产品，配制250mL溶液并用KMnO4滴 定，方法同上，根据滴定体积计算样品中C2O4 2-的含量
四、思考题 1.制备该化合物时加完HO,后，为什么要煮沸溶液？ 2.在合成的最后一步，加入95%乙醇的作用是什么？ 能否用蒸干溶液的办法来提高产量？为什么？ 3.根据三草酸合铁()酸钾的性质，应如何保存该化合 物？ 北京化工天学化学实验教学示范中心
北京化工大学化学实验教学示范中心 四、思考题 1. 制备该化合物时加完H2O2后，为什么要煮沸溶液？ 2. 在合成的最后一步，加入95%乙醇的作用是什么？ 能否用蒸干溶液的办法来提高产量？ 为什么？ 3. 根据三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的性质，应如何保存该化合 物？