基本介紹
- 中文名：三草酸合鐵酸鉀
- 英文名：tripotassium trioxalatoferrate
- 別稱：三草酸合鐵酸三鉀鹽
- 化學式：K3[Fe(C2O4)3]·3H2O
- 分子量：491.26
- CAS登錄號：14883-34-2
- 熔點：230ºC
- 沸點：365.1ºC
- 水溶性：可溶
- 密度：2.13 g/cm3
- 外觀：翠綠色單斜晶體
- 閃點：188.8ºC
- 套用：催化劑
- 危險品運輸編號：UN 3288
概述,製備,方法一,方法二,組成測定,
概述
三草酸合鐵酸鉀，化學式K3[Fe(C2O4)3]·3H2O，為翠綠色單斜晶體，相對分子質量為491.26，溶於水（0℃時，4.7g-100g水；100℃時117.7g-100g水），難溶於乙醇。110℃下失去三分子結晶水而成為K3[Fe(C2O4)3]，230℃時分解。該配合物對光敏感，光照下即發生分解。
光解方程式：2K3[Fe(C2O4)3]·3H2O=3K2C2O4 + 2FeC2O4 + 2CO2↑ + 6H2O
合成三草酸合鐵酸鉀的工藝路線有多種。例如可以鐵為原料製得硫酸亞鐵銨，加草酸鉀製得草酸亞鐵後經氧化製得三草酸合鐵酸鉀；或以硫酸鐵與草酸鉀為原料直接合成三草酸合鐵酸鉀，亦可以氯化鐵與草酸鉀直接合成三草酸合鐵酸鉀。本實驗採用硫酸亞鐵加草酸鉀形成草酸亞鐵經氧化結晶得三草酸合鐵酸鉀
製備
方法一
溶解:在托盤天平上稱取4.0gFeSO4·7H2O晶體，放入250mL燒杯中，加入1 mol·LH2SO4 1mL，再加入H2O 15mL，加熱使其溶解。
沉澱:在上述溶液中加入1 mol·L-1H2C2O4 20mL，攪拌並加熱煮沸，使形成FeC2O4·2H2O黃色沉澱，用傾瀉法洗滌該沉澱3次，每次使用25 mLH2O去除可溶性雜質。
氧化:在上述沉澱中加入10 mL飽和K2C2O4溶液，水浴加熱至40℃，滴加3%H2O2溶液20mL，不斷攪拌溶液並維持溫度在40℃左右，使Fe（Ⅱ）充分氧化為Fe（Ⅲ）。滴加完後，加熱溶液至沸以去除過量的H2O2。
生成配合物:保持上述沉澱近沸狀態，先加入1 mol·L-1 H2C2O4 7mL，然後趁熱滴加1 mol·L H2C2O41～2mL使沉澱溶解，溶液的pH值保持在4～5，此時溶液呈翠綠色，趁熱將溶液過濾到一個150mL燒杯中，並使濾液控制在30mL左右，冷卻放置過夜、結晶、抽濾至乾即得三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀晶體。稱量，計算產率，並將晶體置於乾燥器內避光保存。
方法二
①用電子天平稱得18.9005gH2C2O4於燒杯中，加入100mL蒸餾水，並攪拌溶解，然後稱得16.8802gKOH加入上述溶液中，攪拌均勻。
②用電子天平稱得23.3012gFe2(C2O4)3·5H2O固體，加入上述溶液中，並攪拌均勻。
③將上述所得溶液放入恆溫水浴鍋（40℃）中，加入44mL4mol·L- 1的H2SO4，同時不斷攪拌至溶液透明。
④在（3） 所得的透明溶液中加入125mL乙醇並攪拌均勻；再加入15g左右的KOH來調節pH，注意此時不能再攪拌。
⑤用表面皿蓋住燒杯，將其放在暗處靜置48h後會有針狀晶體析出。
⑥將晶體過濾、乾燥後稱量，其質量為38.2880g，所以產率為（38.2880/49.1000）×100%=78%。
組成測定
（1） 稱量稱取已乾燥的三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀1～1.5g於250mL小燒杯中，加H2O溶解，定量轉移至250mL容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻，待測。
（2）分別從容量瓶中吸取3份25.00mL試液於錐形瓶中，加入MnSO4滴定液5mL及1mol·L-1H2SO4 5mL，加熱至75～80℃（即液面冒水蒸氣），用0.01 mol·L-1KMnO4標準溶液滴定至淡粉紅即為終點，記下KMnO4體積，計算含量。
（3）Fe3+的測定 分別從容量瓶中吸取3份25.00mL試液於錐形瓶中，加入6 mol·L-1HCl 10mL，加熱至70～80℃，此時溶液為深黃色，然後趁熱滴加SnCl2至淡黃色，此時大部分Fe3+已被還原為Fe，繼續加入25% Na2WO4 1mL，滴加TiCl3至溶液出現藍色，再過量一滴，保證溶液中Fe完全被還原。加入0.4%CuSO4溶液2滴作催化劑，加H2O 20mL,冷卻振盪直至藍色褪去，以氧化過量的TiCl3。
Fe3+還原後，繼續加入MnSO4滴定液10mL，用KMnO4滴定約4mL後，加熱溶液至75～80℃，隨後繼續滴定至溶液呈微紅即為終點，記下消耗KMnO4體積，計算Fe的含量。
