铁矿石中铁含量的测定2.doc

实验4　铁矿石中铁含量的测定——重铬酸钾(无汞) 实验目的： １．学习矿样的酸分解方法； ２．了解测定前预处理的意义和掌握预还原的操作； ３．了解氧化还原指示剂的应用及指示终点的原理； ４．掌握SnCl2—TiCl3—K2Cr2O7法测定铁的原理和操作方法。 实验原理： 铁矿石中的铁以氧化物形式存在。试样经盐酸分解后，在热浓的盐酸溶液中用SnCl2将大部分Fe3+还原为Fe2+，加入钨酸钠作指示剂，剩余的Fe3+用TiCl3溶液还原为Fe2+，过量TiCl3使钨酸钠的W6+还原为W5+(蓝色，俗称钨蓝)。除去过量TiCl3和W5+，可加几滴CuSO4溶液，摇动至蓝色刚好褪去。最后，以二苯胺磺酸钠作指示剂，用K2Cr2O7标准溶液滴至紫色为终点。主要反应式如下： Fe2O3+6HCI＝2Fe3++6C1—+3H2O 2Fe3++Sn2+＝2Fe2++Sn4+ Fe3++Ti3+＝Fe2++Ti4+ 6Fe2++Cr2O72－+14H+＝6Fe3++2Cr3++7H2O， 滴定过程生成的Fe3+呈黄色，影响终点的判断，可加入H3PO4，使之与Fe3+生成无色 [Fe (PO4)2]3－，减小Fe3+浓度，同时，可降低Fe3+／Fe2+电对的电极电位，使滴定终点时指示剂变色电位范围与反应物的电极电位具有更接近的Φ值(Φ＝0．85V)，获得更好的滴定结果。 重铬酸钾法是测铁的国家标准方法。在测定合金、矿石、金属盐及硅酸盐等的含铁量时具有很大实用价值。 实验内容： 1． 0.01667 mo1·L—1K2Cr2O7标准溶液的配制 准确称取1.2260g K2Cr2O7于100 mL烧杯中，加入适量的水,完全溶解后,定量转移至250 mL容量瓶中,用水定容后摇匀。 ２．试液的制备 准确称取矿样(0.4±0.02)g于锥形瓶中，加几滴水润湿，加入5～10mL浓HCl，再加入8滴50g·L—1SnCl2，盖上表面皿，在近沸的水浴中加热直至样品完全分解(所有深色颗粒消失表示样品已分解完全，可能剩有白色残渣为SiO2)。 ３．滴定前预处理 将试液加热至近沸，趁热滴加50g·L—1SnCl2直到黄色刚好消失，再过量1滴。加热至80℃左右，滴加10～15滴100g·L－1Na2WO4水溶液，滴加TiCl3至溶液恰好出现蓝色(30s内不褪色)，冷却，加几滴0.4％CuSO4溶液，摇动锥形瓶至试液的蓝色消失。 ４．滴定 加入l0mLl:1H2SO4—H3PO4混合酸，5滴0.2％二苯胺磺酸钠指示剂，立即用重铬酸钾标准溶液滴定至紫色为终点。平行测定三份。 注意事项 １．滴定前的预处理，其目的是要将试液中的铁全部还原为Fe２＋，再用K2Cr2O7标准溶液测定总铁量。 ２．本实验预处理操作中，不能单独使用SnCl２将试液中的Fe３＋刚好定量还原，而往往会稍过量；而过量的SnCl２又不能还原W(Ⅵ)为W(V)出现蓝色指示预还原的定量完成；也不能单独用TiCl３还原Fe３＋，因为加入多量的TiCl３，在滴定前加水稀释试样时，Ti(Ⅳ)将水解生成沉淀，影响滴定。因此，目前采用无汞重铬酸钾法测铁时，只能采用SnCl２—TiCl３的联合预还原法，进行测定前的预处理。 问题与思考题 问题： 1. 加入H2SO4—H3PO4混合酸的目的何在?加入H2SO4－H3PO4后,为什么要立即进行滴定? 2. 为什么要趁热逐滴加入SnCl２？ 思考题： 1．以SnCl２还原Fe３＋为Fe2+应在什么条件下进行?SnCl2加得不足或过量太多，将造成什么后果? 2．本实验采用SnCl２—TiCl３联合预还原法有什么特点?只使用一种有什么缺点？ 　 　 实验26 铁矿石中铁含量的测定 　 　 　 　 一、 实验目的 1. 熟悉K2Cr2O7法测定铁矿石中铁的原理和操作步骤。 2. 进一步掌握K2Cr2O7标准溶液的配制方法。 二、 实验原理 铁矿石的种类很多，用于炼铁的主要有磁铁矿（Fe3O4）、赤铁矿（Fe2O3）和菱铁矿（FeCO3）等。铁矿石试样经盐酸溶解后，其中的铁转化为Fe3+。在强酸性条件下，Fe3+可通过SnCl2还原为Fe2+。Sn2+将Fe3+还原完毕后，甲基橙也可被Sn2+还原成氢化甲基橙而褪色，因而甲基橙可指示Fe3+还原终点。Sn2+还能继续使氢化甲基橙还原成N，N-二甲基对苯二胺和对氨基苯磺酸钠。其反应式为： (CH3)2NC6H4N=NC6H4SO3Na+2e+2H+→ (CH3)2NC6H4NH—NHC6H4SO3Na (CH3)2NC6H4NH—NHC6H4SO3Na＋2e＋2H+→ (CH3)2NC6H4NH2+NH2C6H4SO3Na 这样一来，