三草酸合铁酸钾的合成及组成测定

三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的合成及组成测定实验目的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；掌握确定化合物组成的基本原理和方法；巩固无机合成、滴定分析和重量分析的基本操作。实验原理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。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：(NH4)2Fe(SO4)2+H2C2O4=FeC2O4↓+(NH4)2SO4+H2SO46FeC2O4+3H2O2+6K2C2O4=4K3[Fe(C2O4)3]+2Fe(OH)3↓2Fe(OH)3+3H2C2O4+3K2C2O4=2K3[Fe(C2O4)3]+6H2O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++10CO2+8H2O操作要点1.三草酸合铁（Ⅲ）酸钾的合成将5g(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O（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H2C2O4溶液，加热至沸，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。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12mL5%的H2O2。边加边搅并维持在40℃左右，溶液中有棕色氢氧化铁沉淀产生。加毕，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。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50%的乙醇和丙酮分别洗涤晶体两次。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，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.C2O42-含量的测定移取10mLKMnO4溶液，在棕色瓶中稀释到500mL，摇匀（浓度约为0.004mol/L）。移取25.00mLNa2C2O4溶液放入250mL烧杯中，加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30秒钟不褪色为止，记下读数，平行测三次，计算KMnO4溶液浓度。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C2O42-的含量。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。注意事项氧化FeC2O4·2H2O时，氧化温度不能太高（保持在40℃），以免H2O2分解，同时需不断搅拌，使Fe2+充分被氧化；配位过程中，H2C2O4应逐滴加入，并保持在沸点附近，使过量草酸分解；KMnO4滴定时，升温以加快滴定反应速率，但温度不能超过85℃，否则草酸易分解。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？