采用配位滴定和氧化還原滴定兩種方法分別測(cè)定混合溶液中Fe

1、測(cè)定混合溶液中 Fe2+, Fe3+的含量黃沁清陸畫(huà)【目前有關(guān)該元素常量測(cè)定方法的概述】常量鐵分析的主要方法有鄰菲啰咻分光光度法、磺基水楊酸分光光度法、硫氟酸鉀比色法、鐵離子測(cè)定儀法、重量法、EDTA絡(luò)合滴定法、硫酸鈾滴定法、硫代硫酸鈉滴定法和重銘酸鉀滴定法等。其中最經(jīng)典的方法是重銘酸鉀法。本實(shí)驗(yàn)采用 配位滴定（EDTA絡(luò)合滴定法和氧化還原滴定 （重銘酸鉀滴定法兩種方法分別測(cè)定混合溶液中 Fe2+, Fe3+的含量【實(shí)驗(yàn)原理】配位滴定法溶液中Fe3+可與EDTA形成穩(wěn)定的1:1絡(luò)合物，lgK穩(wěn)為25.1,其溶液顏色為黃色1?；腔畻钏釣闊o(wú)色結(jié)晶，可與溶于水。在 pH=1.52.5時(shí)與 Fe3+

2、形成紫紅色的絡(luò)合物 FeSSA+,可用作滴定Fe3+的指示 劑，終點(diǎn)由紅色變?yōu)榱咙S色。且在此條件下，F(xiàn)e2+則不顯示顏色1。Fe3+會(huì)優(yōu)先于EDTA反應(yīng)形成亮黃色EDTAW Fe3+絡(luò)合能力強(qiáng)于磺基水楊酸，故滴定終點(diǎn)時(shí), 絡(luò)合物，使原來(lái)的紫紅色消失 2。溶液中有Fe2+,可先測(cè)出Fe3+的含量，再用弓II氧化劑（NH3 2s2O8將Fe2+氧化為Fe3+,繼 續(xù)用標(biāo)準(zhǔn)EDTA溶液滴定，則可測(cè)出 Fe2+的含量2。氧化滴定法SnCl2將Fe3+還原成Fe2+,并過(guò)量12滴，用甲基橙為指示劑。還原反應(yīng)為2FeCl4-+SnCl42-+2Cl-=2FeCl 42-+SnCl 62-使用甲基橙指示Sn

3、Cl2還原Fe3+的原理是：Sn2+將Fe3+還原完后，過(guò) 量的Sn2+可將甲基橙還原成氫化甲基橙而褪色，不僅指示了還 原的終點(diǎn)，Sn2+還能繼續(xù)使氫化甲基橙還原成n,n-二甲基對(duì)苯二胺和對(duì)氨基苯磺酸，過(guò)量的Sn2+則可以消除。且甲基橙的還原產(chǎn)物不消耗K2C2O7。鹽酸溶液濃度應(yīng)控制在4mol/L ,若大于6mol/L , Sn2+會(huì)先將甲基橙還原為無(wú)色，無(wú)法指示Fe3+的還原反應(yīng)。鹽酸濃度低于2mol/L ,則甲基橙褪色緩慢。溶液溫度用控制在 6090C,溫度低于60 C, SnCl2先還原甲基橙，終點(diǎn)無(wú)法指示，且還原 Fe3+速度慢，還原不徹底。滴定反應(yīng)為：6Fe2+ +Cr2O7 2-+

4、14H+=6Fe3+2Cr3+7H2O滴定突躍范圍為0.931.34V,使用二苯胺磺酸鈉為指示劑時(shí)，由于它的條件典韋是 0.85V,因 而要加入H3PO4 ,使滴定生成Fe（HPO4 2-,降低Fe3+濃度，從而降低Fe3+/ Fe2+電 對(duì)的電位，使反應(yīng)白突躍范圍變成 0.711.34V,指示劑可以在這個(gè)范圍內(nèi)變色；同時(shí)消除了FeCl4 -的黃色對(duì)終點(diǎn)觀察的干擾。Sb（ID、Sb（V干擾實(shí)驗(yàn)，不應(yīng)存在。室溫下，Cr2O72-不氧化Cl-,所以用H2SO4做酸性介質(zhì)。K2Cr2O7化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，組成與化學(xué)式一致，相對(duì)分子質(zhì)量較大，易提純，可直接配制?！緦?shí)驗(yàn)儀器與試劑】試劑：硫酸鐵溶液（1mol

5、/L）,硫酸亞鐵溶液（1mol/L） , 20%磺基水楊酸，10% （NH3） 2s2O8 溶液，0.01mol/LEDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液，（1+1）氨水，（1+1） HCl 溶液，200g/L六亞甲基四胺溶液，鋅粒，2g/L二甲酚橙指示劑；SnCl2 (100g/L, SnCl2 (50g/L , H2SO4 -H3PO4 混合酸，1g/L 甲基橙，2g/L 二苯胺磺酸 鈉，K2Cr2O7 標(biāo)準(zhǔn)溶液c (1/6 K2Cr2O7 ) =.05000mol/L儀器：20.00mL移液管，2個(gè)200mL容量瓶，酸式滴定管，3個(gè)250mL錐形瓶，滴 定臺(tái)架，試劑瓶，表面皿，100mL燒杯2個(gè)，200mL

6、燒杯2個(gè)，臺(tái)秤，分析大 平，酒精燈，三角架，石棉網(wǎng)，1.0mL吸量管各溶液的配制方法:硫酸鐵（1mol/L）:用39.9885g硫酸鐵固體配制成100mL溶液硫酸亞鐵（1mol/L）:用15.1911g硫酸亞鐵固體配制成100mL溶液SnCl2 （100g/L ： 10g SnCl2 H2O溶于40mL濃熱鹽酸溶液中，加水稀釋至 100mLK2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液：將K2Cr2O7在150780 c干燥2h,置于干燥器中 冷卻至室溫。指定質(zhì)量稱量法稱取0.4903杯中溶解后，于200 mL容量瓶中定容H2SO4-H3PO4混合酸：將15mL濃H2SO4緩慢加至70mL水中，冷卻后 加入15mL濃

7、H3PO4混勻【實(shí)驗(yàn)步驟】配位滴定法一.混合溶液的配制將硫酸鐵溶液和硫酸亞鐵溶液按任意比例混合至一干燥的小燒 杯中，用1.0mL吸量管準(zhǔn)確移取2.0mL混合溶液至200mL容量瓶 中，加水稀釋至刻度，搖勻。二.0.01mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制用臺(tái)秤稱取2.2gEDTA二納鹽固體于燒杯中，加水，溶解，轉(zhuǎn)入 試劑瓶中，稀釋至600mL,搖勻備用。三.Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制用分析天平準(zhǔn)確稱取0.1300g鋅粒于小燒杯中，加入 5mL（1+1）HCl溶液，立即蓋上表面皿，待鋅粒固體完全溶解后，以少量 水中西表面皿和燒杯內(nèi)壁，定量轉(zhuǎn)移 Zn2+溶液于200mL容量瓶 中，用水稀釋至刻度，搖勻，計(jì)

8、算Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。四.EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定 用20.00mL移液管移取20.00mLZn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液于250mL錐形瓶中，力口 2滴二甲酚橙指示劑，滴加200g/L六亞甲基四胺溶液至呈現(xiàn)穩(wěn)定的紫紅色，再過(guò)量5mL六亞甲基四胺。用EDTA滴定至溶液由紫 紅色變?yōu)榱咙S色即為終點(diǎn)。平行滴定3次，取平均值，計(jì)算EDTA的準(zhǔn)確濃度。五.混合溶液中Fe2+, Fe3+的含量測(cè)定用20.00mL移液管移取 20.00mL混合Fe2+ , Fe3+溶液于250mL容量瓶中，用（1+1）氨水和（1+1）HCl溶液調(diào)節(jié)pH至1.52.5,力口 2滴20%磺基水楊酸作指示劑，用 0.01mol/LEDTA

9、標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至紫紅色變?yōu)榱咙S色，記下消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積。再加入 3mL10%（NH3）2s2O8溶液,加熱至6070C,此時(shí)，溶液由亮黃色變?yōu)樽霞t色，5min后，靜置冷卻至室溫，再繼續(xù)用0.01mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴至紫紅色變?yōu)榱咙S色，記下消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積。平行滴定3次2。氧化滴定法1 .混合溶液的配制將氯化鐵溶液和氯化亞鐵溶液按任意比例混合至一干燥的小燒杯中，用1.0mL吸量管準(zhǔn)確移取2.0mL混合溶液至200mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻。二、移取試樣溶液20.00mL于錐形瓶中，加20mL硫磷混酸、4滴二苯胺磺酸鈉，立 即用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定到穩(wěn)定的紫

10、紅色為終點(diǎn)，記下消耗K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積 Vi,可得Fe2+含量。平行測(cè)定 3次，三、另移取試樣溶液 20.00mL于另一錐形瓶中，加 8mL濃鹽酸溶液，加熱至近沸，加入6滴甲基橙，趁熱邊搖動(dòng)錐形瓶邊逐滴加入100g/L SnCl2溶液還原Fe3+,至開(kāi)始褪色的時(shí)候再慢慢加入 50g/L SnCl2溶液至溶液變?yōu)榈凵?，再搖動(dòng)記下直至粉色褪去。立即用流水冷卻，加 50mL蒸儲(chǔ)水、20mL硫磷混酸、4滴二苯胺磺酸鈉，立即用 K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定由無(wú)色變?yōu)榫G色再變到穩(wěn)定的紫紅色為終點(diǎn)，記下消耗K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V2,即可得出最后總Fe含量，而Fe3+含量nFe3+ = n

11、Fe- n Fe2+O平行測(cè)定 3、次。配位滴定法一.EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定次數(shù)IIIIIIEDTA初讀數(shù)(mL終讀數(shù)凈用量c EDTA (mol/Lc EDTA平均值絕對(duì)偏差相對(duì)平均偏差EDTA 濃度的計(jì)算公式：cEDTA=(c*V Zn2+/VEDTA2 .混合溶液中 Fe2+, Fe3+的含量測(cè)定1.混合溶液中Fe3+的含量測(cè)定次數(shù)IIIiiiV EDTA初讀數(shù)(mL終讀數(shù)凈用量Fe3+的含量(g/LFe3+的含量平均值(g/L絕對(duì)偏差相對(duì)平均偏差Fe3+含量的計(jì)算公式：c Fe3+=10* (c*V EDTA*M Fe /V 混合溶液2.混合溶液中Fe2+的含量測(cè)定次數(shù)IIIiiiV

12、EDTA初讀數(shù)(mL終讀數(shù)凈用量Fe2+的含量(g/LFe2+的含量平均值(g/L相對(duì)平均偏差Fe2+含量計(jì)算公式：c Fe2+=10*（c*V EDTA*M Fe /V 混合溶液氧化滴定法1 . K2Cr2O7的稱量和計(jì)算質(zhì)量（g定容體積（mL濃度（mol/LK2Cr2O7K2Cr2O7濃度計(jì)算公式：C=m /M*V2 .混合溶液中Fe2+的含量測(cè)定次數(shù)IIIIIIV1 K2Cr2O7初讀數(shù)（mL終讀數(shù)凈用量Fe2+的含量（g/LFe2+的含量平均值（g/L相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(Fe2+含量的計(jì)算公式：c Fe2+=10*(c*V K2Cr2O7*M Fe /V混合溶液3.混合溶液中Fe3+的含量測(cè)定次數(shù)IIIIIIVK2Cr2O7 初讀數(shù)(mL終讀數(shù)凈用量Fe的總含量(g/LFe3+的含量(g/LFe3+的含量平均值(g/L絕對(duì)偏差相對(duì)平均偏差(%Fe的總含量計(jì)算公式：c Fe=10*(c*V EDTA*M Fe /V混合溶液Fe3+的含量計(jì)算公式：c Fe2+= c Fe c Fe2+【實(shí)驗(yàn)討論】【參考文獻(xiàn)】1分析化學(xué)（第四版）上冊(cè).第七章.絡(luò)合滴定法.高等教育出版社2.張永剛，高亞男，鋼鐵酸洗廢液中Fe3+和Fe2+的測(cè)定A,天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2008,1671-024X （2008） 04-0039-02【試