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重铬酸钾法测定铁矿石中铁的含量
2Fe3++SnCl42-+2Cl-=2Fe2++SnCl62- SnCl42-+2HgCl2=SnCl62-+2Hg2Cl2↓ 6Fe2++Cr2O72-+14H+ ═ 6Fe3++3Cr3++7H2O
随着滴的进行, Fe3 + 的浓度越来越大, FeCl4 - 的 黄色不利于终点的观察,可借加入的H3PO4与Fe3+生成 的 无 色 的 Fe(HPO4) - 络 离 子 而 消 除 。 同 时 , 由 于 Fe(HPO4) - 的生成,降低了 Fe3+/Fe2+ 电对的电极电位, 使化学计量点附近的电位突跃增大,指示剂二苯胺磺 酸钠的变色点落入突跃范围之内,提高了滴定的准确 度。
Fe%
CV K Cr O
2 2
M HgCl2—K2Cr2O7有汞法测铁,方 法成熟,准确度高。但由于使用了HgCl2,将有 害元素Hg引入环境,造成了环境污染,这是有 汞法测铁的最大缺点。
三、试剂和仪器
试剂: K2Cr2O7基准或优级纯; 50g· L-1SnCl2(5gSnCl2· 2H2O溶于40mL浓热HCl溶液,加 水稀释至100mL); 50g· L-1 HgCl2;H2SO4-H3PO4混酸(将15mL浓H2SO4缓慢 加至70mL水中,冷却后加入15mL 浓H3PO4混匀); 2 g· L-1二苯胺磺酸钠水溶液; 铁矿石试样。 仪器: 酸式滴定管;称量瓶;锥形瓶;台秤;分析天平;烧杯。
四、实验步骤
1. 0.017mol· L-1 K2Cr2O7标准溶液的配制 将 基 准 或 优 级 纯 K2Cr2O7 ( s ) , 于 150~180℃干燥2h,至于干燥器中冷却至室温。 准确称取 1.2~1.3g K2Cr2O7 于 100mL 小烧杯中, 加适量水溶解,定量转移至250 mL 容量瓶中, 加水稀释至刻度,摇匀。计算其准确浓度。
一、实验目的
1.学习用酸分解矿石试样的方法; 2.掌握铁矿石中全铁的测定原理; 3.学习氧化还原滴定前的预处理; 4.了解二苯胺磺酸钠指示剂的作用原理; 5.掌握滴定终点的判断。
重铬酸钾法测定铁矿石中铁的含量
二、实验原理
用HCl溶液分解铁矿石后,在浓、热HCl 溶液中用SnCl2将Fe3+还原为Fe2+,过量的 SnCl2用HgCl2氧化除去,所生成的Hg2Cl2白色 丝状沉淀不会被滴定剂K2Cr2O7氧化。然后在 硫磷混酸介质中,以二苯胺磺酸钠为指示剂, 用K2Cr2O7标准溶液滴定至溶液出现紫色,即 达终点。主要反应式如下:
将试液加水稀释至150mL,加入15mL硫磷混酸,4~6滴二苯 胺磺酸钠指示剂,立即用K2Cr2O7标准溶液滴定到溶液呈稳定的 紫色,即为终点,计算矿石中铁的含量(质量分数)。
Fe%
CV K Cr O
2 2
M / 1000 6 Fe 7
W
100
五、数据记录及结果处理
六、注意事项
1.溶解过程温度应保持80℃~90℃。温度低溶解慢、溶不完,温度高FeCl3挥发; 2.用 SnCl2溶液还原Fe3+时,溶液温度不能太低,否则还原Fe3+ 速度慢,黄色褪去 不易观察,使SnCl2过量过多,在下步中不易完全除去。 3.在加入Hg2Cl2前,以使溶液迅速冷却至室温,在热溶液中,Hg2+ 可能氧化Fe2+ 引起误差;但如果溶液自然冷却,在长时间放置过程中部分Fe2+ 可能被空气 氧化。 4.二苯胺磺酸钠指示剂能消耗一定量的K2Cr2O7,故不能多加。
CK2Cr2O7
mK2Cr2O7 1000 M K2Cr2O7 250
2.铁矿的测定
准确称取0.15~0.25g铁矿石粉三份,分别置于250mL锥形瓶 中,用少量水润湿,加入 15mL 浓 HCl 溶液,盖上表面皿,在通 风柜中低温加热分解试样,若有带色不溶残渣,可滴加 8~10 滴 50 g· L-1SnCl2助溶。试样分解完全时,残渣应接近白色(SiO2), 此时溶液呈橙黄色。用少量水吹洗表面皿及锥形瓶内壁。 预处理: 趁热用滴管小心滴加50g· L-1 SnCl2溶液以还原Fe3+。边滴边 摇,直到溶液的黄色刚褪去,再多加 1~2 滴。加入 20mL 水,并 用流水冲洗锥形瓶外壁,以使溶液迅速冷却至室温,立即一次 加入10mLHgCl2溶液,摇匀。此时出现Hg2Cl2白色丝状沉淀。放 置3~5min,使反应完全。
5.在硫磷混酸中铁电对的电位降低, Fe2+ 更易被氧化,必须立即滴定。
6.Cr(Ⅵ)污染环境,实验废液回收,统一处理,将Cr(Ⅵ)还原,加碱 → Cr(OH)3深 埋。
七、思考题
见教材P81思考题。