Revised-試驗24重鉻酸鉀的制備

1、Revised-實驗24：重珞酸鉀的制備衡陽學(xué)師范院教師備課衡講陽義師范學(xué)院教師備課講義實驗名稱：重鉻酸鉀的制備固體堿熔氧化法一、實驗?zāi)康呐c要求：1、學(xué)習(xí)固體堿熔氧化法從鉻鐵礦粉制備重鉻 酸鉀的基本原理和操作方法。2、學(xué)習(xí)熔融、浸取。3、鞏固過濾、結(jié)晶和重結(jié)晶等基本操作。4、運用容量分析方法測定產(chǎn)品含量。 二、教學(xué)重點與難點：重點：1、用固體氫氧化鈉做助熔劑，在強堿性條件 下，用強氧化劑將 Cr(III) 氧化成易溶于水 的鉻酸鹽，最后利用復(fù)分解反應(yīng)制得 K 2Cr 2O7。2、熔融、浸取的操作。3、運用容量分析方法測定產(chǎn)品含量。 難點：1、堿熔氧化、熔融、浸取、酸化和復(fù)分解結(jié) 晶操作。2、容

2、量分析法測定產(chǎn)品含量。 三、教學(xué)方法與手段： 講授法；演示法四、教學(xué)課時 : 4 課時衡陽學(xué)師范院教師備課講義五、課的類型： 實驗課六、實驗原理 ： (一)、以精選后的鉻鐵礦為原料 在熔融堿中，用強氧化劑氯酸鉀氧化鉻鐵礦中的主要成分亞鉻酸鐵 Fe(CrO 2)2， 得到易溶于水的鉻酸鹽：6FeOCr2O3 + 12Na2CO3 + 7KClO 312Na2CrO 4 + 3Fe2O3 + 7KCl + 12CO 26FeOCr2O3 + 24NaOH + 7KClO 312Na2CrO 4 + 3Fe2O3 + 7KCl + 12H 2O同時， Al2O3、Fe2O3、SiO2轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的可溶

3、性鹽：Al2O3 + Na2CO3 = 2NaAlO 2 + CO2Fe2O3 + Na2CO 3 = 2NaFeO 2 + CO2SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2用水浸取熔體：NaFeO2 + 2H2O NaOH + Fe(OH) 3過濾，棄渣，將濾液的 pH 調(diào)到 78：NaAlO 2 + 2H2O = Al(OH) 3 + NaOHNa2SiO3 + 2H2O = H 2SiO3 + 2NaOH過濾，將濾液酸化：2+22CrO 42 + 2H+Cr2O72 + H2O利用復(fù)分解反應(yīng)制取 K 2Cr 2O7：Na2Cr2O7 + 2KCl = K 2Cr2O7 +

4、 NaCl二)、以 Cr2O3 為原料在熔融堿中，用強氧化劑氧化 Cr 2O3，得到易溶于水的鉻酸鹽，反應(yīng)如下： Cr2O3 + 2Na2CO3 + KClO3 = 2Na2CrO 4 + KCl + 2CO 2 Cr2O3 + 4NaOH + KClO 3 = 2Na2CrO 4 + KCl + 2H 2O 將熔融物用水浸取、抽濾，再將濾液酸化，使其轉(zhuǎn)變?yōu)橹劂t酸鈉。2+2 2CrO 42 + 2H+Cr2O72 + H2O加入氯化鉀，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，使 Na2Cr2O7 轉(zhuǎn)變?yōu)?K 2Cr 2O7 。蒸發(fā)、冷卻、衡陽學(xué)師范院教師備課講義K2Cr2O7因溶解度小而結(jié)晶析出。抽濾、干燥、得產(chǎn)品重

5、鉻酸鉀Na2Cr2O7 + 2KCl = K 2Cr 2O7 + NaCl、產(chǎn)量分析稱取一定質(zhì)量的產(chǎn)品（ m樣品 ），加水溶解并定容（體積為 VK2Cr2O7 ）。取一定量的產(chǎn) 品溶液（ VK CrO ），用稀 H 2SO4酸化，加入適量 KI ，以淀粉為指示劑，用 Na2S2O3標準 溶液（CNa2S2O3）滴定至亮綠色。 根據(jù)消耗的 Na2S2O3的用量（VNa2S2O3），計算產(chǎn)品純度。有關(guān)反應(yīng)和計算式如下：K2Cr2O7 + 6KI + 7H 2SO4 = Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 3I2 + 7H2O2Na2S2O3 + I2 = Na2S4O6 + 2NaIK2Cr

6、2O7% =CNa2S2O3VNa2S2O3M K2Cr2O7 /6m樣品七：實驗用品：固體藥品：鉻鐵礦粉（或 Cr 2O3）， KClO 3，NaOH，KI，KCl，Na2CO3 液體藥品： H2SO4硫酸（ 2mol/ L，3mol/L，6 mol/ L），Na2S2O3（0.1mol/L 或 0.005 mol/ L） ，無水乙醇，淀粉指示劑（ 0. 2 %）儀器：鐵坩鍋、水浴鍋、蒸發(fā)皿、抽濾裝置、燒杯、坩堝鉗、泥三角、碘量瓶、 移液管、容量瓶、堿式滴定管，研缽。八：基本操作：1、固體的溶解、過濾、結(jié)晶2、移液管、容量瓶的使用和滴定操作九、實驗內(nèi)容：1、氧化焙燒Na2CO3NaOH鐵坩堝

7、 小火熔融4.5g分34次加入6g鉻鐵礦粉4gKClO3混合物不斷攪拌 加完后，強熱 3035min，稍冷幾 min 后，將坩堝置于冷水驟冷2、熔塊提取在坩堝中 少量水 加熱煮沸，將溶液 100mL 燒杯（重復(fù) 3 4 次）11衡陽學(xué)師范院教師備課講義碘量法的反應(yīng)實質(zhì)，是碘分子在反應(yīng)中得到電 子，碘離子在反應(yīng)中失去電子。半反應(yīng)式： I2 2e 2I 或 2I 2eI22、滴定方式I2/I 電對的標準電極電位大小適中， 即 I2 是一不 太強的氧化劑， I 是一不太弱的還原劑。（ 1）凡標準電極電位低于 I2/I 的電對，它的還原形 便可用 I 2滴定液直接滴定（當然突躍范圍須夠大） ， 這種直

8、接滴定的方法，叫做直接碘量法。（2）凡標準電極電位高于 I2 / I 的電對，它的氧化 形可將加入的 I 氧化成 I2，再用 Na2S2O3 滴定液滴定 生成的 I 2量。這種方法，叫做置換滴定法。（3）有些還原性物質(zhì)可與過量 I2 滴定液起反應(yīng)， 待反應(yīng)完全后，用 Na2S2O3滴定液滴定剩余的 I2量， 這種方法叫做剩余滴定法。3、滴定反應(yīng)條件 （1）直接碘量法只能在酸性、中性及弱堿性溶 液中進行。如果溶液的 pH 9，就會發(fā)生下面副反應(yīng)：I2 2OH I IO H2O3IO IO3 2 I衡陽學(xué)師范院教師備課講義2）間接碘量法是以I2 2e2I 2S2O32 2e S4O62I2 2S2

9、O32 2I S4O62 反應(yīng)為基礎(chǔ)的。這個反應(yīng)須在中性或弱酸性溶液中進 行；在堿性溶液中有下面副反應(yīng)發(fā)生：Na2S2O3 4I2 10NaOH 2Na2SO4 8NaI 5H2O 在強酸性溶液中， Na2S2O3 能被酸分解：S2O32 2H+ S SO2 H2O 如果在滴定時注意充分振搖，避免 Na2S2O3 局部過 剩，則影響不大。（3）應(yīng)用置換法測定不太強的氧化劑的含量時， 為了促使反應(yīng)進行完全，常采取下列措施：a 增加 I 濃度以降低 I /I 值。b 生成的 I2 用有機溶劑萃取除去以降低 I2/ I 值。 c 增加 H+濃度以提高含氧氧化劑的 值。4、碘量法的誤差來源主要有二：

10、（1）碘具有揮發(fā)性。 （2）碘離子易被空氣所氧化。衡陽學(xué)師范院教師備課講義（三）指示劑1、I 2自身指示劑 在 100ml水中加 1 滴碘滴定 液（ 0.1mol/L），即顯能夠辨別得出的黃色。2、淀粉指示劑 淀粉溶液遇 I2 即顯深藍色，反 應(yīng)可逆并極靈敏。（1）淀粉指示劑的性質(zhì)及注意事項a 溫度升高可使指示劑靈敏度降低。b 若有醇類存在，亦降低靈敏度。c 直鏈淀粉能與 I 2結(jié)合成藍色絡(luò)合物； 支鏈淀粉 只能松動的吸附 I 2，形成一種紅紫色產(chǎn)物。d I2 和淀粉的反應(yīng)，在弱酸性溶液中最為靈敏。 若溶液的 pH 9，則 I2因生成 IO 而不顯藍色。e 大量電解質(zhì)存在能與淀粉結(jié)合而降低靈敏度。f 若配成的指示劑遇 I2 呈紅色，便不能用。配制 時，加熱時間不宜過長， 并應(yīng)