1、實(shí)驗(yàn)二、三草酸合鐵（）酸鉀的制備及組成測(cè)定預(yù)習(xí)1、查閱資料，收集三草酸合鐵（)酸鉀的制備及組成測(cè)定方法。1、 本設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中試劑的配制。2、 所涉及試劑的化學(xué)性質(zhì)、溶解度數(shù)據(jù)。3、 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定。4、 氧化還原滴定。實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、初步了解配合物制備的一般方法。2、掌握用KMnO4法測(cè)定C2O42-與Fe3+的原理和方法。3、培養(yǎng)綜合應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)的能力。4、了解表征配合物結(jié)構(gòu)的方法。實(shí)驗(yàn)要求1、 因本實(shí)驗(yàn)中有Fe3+離子，會(huì)對(duì)地板、實(shí)驗(yàn)臺(tái)水池染色，所以在實(shí)驗(yàn)過程中要注意，及時(shí)清理污染物。2、 本設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中試劑的配制由學(xué)生自行完成。3、 給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，寫出產(chǎn)品外觀及產(chǎn)量，計(jì)算產(chǎn)率，

2、寫出相關(guān)的反應(yīng)方程式。4、 提交產(chǎn)品及書面報(bào)告。實(shí)驗(yàn)提示1、制備 三草酸合鐵（)酸鉀K3Fe(C2O4)3·3H2O為翠綠色單斜晶體，溶于水溶解度：4.7g/100g(0),117.7g/100g(100)，難溶于乙醇。110下失去結(jié)晶水，230分解。該配合物對(duì)光敏感，遇光照射發(fā)生分解：2 K3Fe(C2O4)3 3 K2C2O4 + 2K2C2O4+2CO2(黃色)三草酸合鐵（)酸鉀是制備負(fù)載型活性鐵催化劑的主要原料，也是一些有機(jī)反應(yīng)的良好催化劑，在工業(yè)上具有一定的應(yīng)用價(jià)值。其合成工藝路線有多種。例如，可用三氯化鐵或硫酸鐵與草酸鉀直接合成三草酸合鐵（)酸鉀，也可以鐵為原料制得三草酸

3、合鐵（)酸鉀。本實(shí)驗(yàn)以實(shí)驗(yàn)二十四制得的硫酸亞鐵銨為原料，采用后一種方法制得本產(chǎn)品。其反應(yīng)方程式如下：(NH4)Fe(SO4)2·6H2O+H2C2O4FeC2O4·2H2O(s,黃色)+（NH4）2SO4+H2SO4+4H206FeC2O4·2H2O+3H2O2+6K2C2O44K3Fe(C2O4)3·3H2O+2Fe(OH)3(s)加入適量草酸可使Fe(OH)3轉(zhuǎn)化為三草酸合鐵（)酸鉀：2 Fe(OH)3+3 H2C2O4+3 K2C2O42 K3Fe(C2O4)3·3H2O加入乙醇，放置即可析出產(chǎn)物的結(jié)晶。2、產(chǎn)物的定性分析產(chǎn)物的定性分析，

4、采用化學(xué)分析法K+與Na3Co(NO2)6在中性或稀醋酸介質(zhì)中，生成亮黃色的K2NaCo(NO2)6沉淀：2K+Na+Co(NO2)63-=K2NaCo(NO2)6(s)Fe3+與KSCN反應(yīng)生成血紅色Fe(NCS)n3-n,C2O42-與Ca2+生成白色沉淀CaC2O4,可以判斷Fe3+,C2O42-處于配合物的內(nèi)層還是外層。3、產(chǎn)物的定量分析用KMnO4法測(cè)定產(chǎn)品中的Fe3+含量和C2O42-的含量，并確定Fe3+和C2O42-的配位比。在酸性介質(zhì)中，用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定試液中的C2O42-，根據(jù)KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量可直接計(jì)算出C2O42-的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其反應(yīng)式為：5C2O42-+

5、2MnO4-+16H+=10CO2+2Mn2+8H2O在上述測(cè)定草酸根后剩余的溶液中，用鋅粉將Fe3+還原為Fe2+，再利用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Fe2+，其反應(yīng)式為：Zn+2Fe3+=2Fe2+Zn2+5Fe3+MnO4-+8H+=5Fe3+Mn2+4H2O根據(jù)KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量，可計(jì)算出Fe3+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。根據(jù)n(Fe3+):n(C2O42-)=(Fe3+)/55.8:(C2O42-)/88.0可確定Fe3+與C2O42-的配位比。儀器、藥品及材料儀器：托盤天平，電子分析天平，燒杯（100mL,250mL），量筒（10mL ,100mL），玻璃棒，長頸漏斗，布氏漏斗，吸濾瓶，真空泵

6、，表面皿，稱量瓶，干燥器，烘箱，錐形瓶（250 mL），酸式滴定管（50mL）藥品：H2SO4(2 molL-1)，HC2O4（61molL-1），H2O2（3%），(NH4)Fe(SO4)2·6H2O (s)，K2C2O4(飽和)，KSCN（0.1 molL-1），CaCl2(0.5 molL-1)，F(xiàn)eCl3(0.1 molL-1)，Na3Co(NO2)6 , KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.02 molL-1，自行標(biāo)定)，乙醇(95%)，丙酮實(shí)驗(yàn)步驟1、三草酸合鐵（)酸鉀的制備（1）制取FeC2O4·2H2O 稱取6.0g (NH4)Fe(SO4)2·6H2O放入2

7、50mL燒杯中，加入1.5mL2 molL-1 H2SO4和20mL去離子水，加熱使其溶解。另稱取3.0gH2C2O4·2H2O放到100mL燒杯中，加30mL去離子水微熱，溶解后取出22mL倒入上述250mL燒杯中，加熱攪拌至沸，并維持微沸5min。靜置，得到黃色FeC2O4·2H2O沉淀。用傾斜法倒出清夜，用熱去離子水洗滌沉淀3次，以除去可溶性雜質(zhì)。（2）制備K3Fe(C2O4)3·3H2O 在上述洗滌過的沉淀中，加入15mL飽和K2C2O4溶液，水浴加熱至40,滴加25mL3%的H2O2溶液，不斷攪拌溶液并維持溫度在40左右。滴加完后，加熱溶液至沸以除去過量

8、的H2O2。取適量上述（1）中配制的HC2O4溶液趁熱加入使沉淀溶解至呈現(xiàn)翠綠色為止。冷卻后，加入15mL95%的乙醇水溶液，在暗處放置，結(jié)晶。減壓過濾，抽干后用少量乙醇洗滌產(chǎn)品，繼續(xù)抽干，稱量，計(jì)算產(chǎn)率，并將晶體放在干燥器內(nèi)避光保存。2、產(chǎn)物的定性分析（1）K+的鑒定 在試管中加入少量產(chǎn)物，用去離子水溶解，再加入1mL Na3Co(NO2)6溶液，放置片刻，觀察現(xiàn)象。（2）Fe3+的鑒定 在試管中加入少量產(chǎn)物，用去離子水溶解，另取一支試管加入少量的FeCl3溶液。各加入2滴0.1 molL-1 KSCN，觀察現(xiàn)象。在裝有產(chǎn)物溶液的試管中加入3滴2 molL-1 H2SO4，再觀察溶液顏色有何

9、變化，解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（3）C2O42-的鑒定 在試管中加入少量產(chǎn)物，用去離子水溶解，另取一支試管加入少量的K2C2O4溶液。各加入2滴0.5 molL-1 CaCl2溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有何不同。3、產(chǎn)物組成的定量分析（1）結(jié)晶水質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定 洗凈兩個(gè)稱量瓶，在110電烘箱中干燥1h，置于干燥器中冷卻，至室溫時(shí)在電子分析天平上稱量。然后再放到110電烘箱中干燥0.5h，即重復(fù)上述干燥-冷卻-稱量操作，直至質(zhì)量恒定（兩次稱量相差不超過0.3mg）為止。在電子分析天平上準(zhǔn)確稱取兩份產(chǎn)品各0.5-0.6g,分別放入上述已質(zhì)量恒定的兩個(gè)稱量瓶中。在110電烘箱中干燥1h，然后置于干燥器中冷卻，至室溫后

10、，稱量。重復(fù)上述干燥（改為0.5 h）-冷卻-稱量操作，直至質(zhì)量恒定。根據(jù)稱量結(jié)果計(jì)算產(chǎn)品結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（2）草酸根質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)量 在電子分析天平上追卻稱取兩份產(chǎn)物（約0.15-0.20g）分別放入兩個(gè)錐形瓶中，均加入15mL2 molL-1 H2SO4和15mL去離子水，微熱溶解，加熱至75-85（即液面冒水蒸氣），趁熱用0.0200 molL-1 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至粉紅色為終點(diǎn)（保留溶液待下一步分析使用）。根據(jù)消耗KMnO4溶液的體積，計(jì)算產(chǎn)物中C2O42-的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（3）鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)量 在上述保留的溶液中加入一小匙鋅粉，加熱近沸，直到黃色消失，將Fe3+還原為Fe2+即可。趁熱過濾除去多余的鋅粉，濾液收集到另一錐形瓶中。繼續(xù)用0.0200 molL-1 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，至溶液呈粉紅色。根據(jù)消耗 KMnO4溶液的體積，計(jì)算Fe3+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。根據(jù)（1）、（2）、（3）的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算K+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)步驟2的結(jié)果，推斷出配合物的化學(xué)式。數(shù)據(jù)記錄與處理1、產(chǎn)物定性分析 試劑現(xiàn)象Na3Co(NO2)60.1 molL-1 KSCN0.5 molL-1 CaCl2K+的鑒定Fe3+的鑒定C2O42-的鑒定2、產(chǎn)物定量分析項(xiàng)目產(chǎn)物的重量KMnO4標(biāo)準(zhǔn)