重铬酸钾—无 汞 盐法 测 定铁矿石中铁的含量 化学系 02级 （3）班 杨宏伟 02081080
经典的重铬酸钾法 炼铁的矿物主要是磁铁矿，赤铁矿，菱铁矿等。 试样一般是用盐酸分解后，在热的浓盐酸中用SnCl2将三价铁还原为二价，过量的二氯化锡用氯化汞氧化出去，之后在1—2硫-磷混酸介质中以二苯胺磺酸钠为指示剂用重铬酸钾 标准溶液滴定到溶液呈现紫红色即为终点。重要反应式如下： 2FeCl4-+SnCl42-+2Cl-====2FeCl42-+SnCl62- SnCl42-+2HgCl2====SnCl62-+Hg2Cl2(s)(白色) 6Fe2+ +Cr2O72-+14H+====6Fe 3+ +2Cr 3+ +7H2O
用此法每一份试液需加入饱和氯化汞溶液 480mg 汞排入下水道，而国家环境部门规定汞排放量为0. 05mg/l ，要达到此标准至少要加入9 用此法每一份试液需加入饱和氯化汞溶液 480mg 汞排入下水道，而国家环境部门规定汞排放量为0.05mg/l ，要达到此标准至少要加入9.6~10t 的水稀释，用此方法来减轻汞污染既不经济也不实际。众所周知，汞对于人类身体健康的危害是巨大的 。 经典方法的不足
重铬酸钾—无汞盐法 试样用硫磷混酸溶解后，先用SnCl2还原大部分的三价铁，接着用TiCl3定量还原剩余的三价铁，当三价铁定量还原为二价铁后，过量一滴TiCl3 既可使溶液中作为指示剂的六价钨还原为蓝色的五价钨。接着用重铬酸钾标准溶液滴定至溶液呈现稳定的紫红色即为终点。 其重要反应式如下： PW12O403--------PW12O404------PW12O405- 2Fe3+ +SnCl42-+2Cl-====2Fe 2+ +SnCl62- Fe3+ +Ti 3+ +H2O ====Fe 2+ +TiO 2+ +2H +
试题所考知识点 ：不同类型的氧化还原滴定法及指示剂的应用；合理固体试样溶解剂的选择。 试题： 称取0.20g试样，用硫磷混酸溶解完全后10%SnCl2溶液 滴定至溶液呈浅黄色，消耗溶液体积3.0ml，后加入1ml 10%NaWO4,滴加0.02mol/lTiCl3溶液至出现稳定的钨蓝，消耗溶液体积为2.5ml，之后用0.01mol/l K2Cr2O7 标准溶液滴定（以二苯胺磺酸钠为指示剂）至溶液呈现稳定的紫红色为止，消耗溶液体积为22.3ml。试问： (1)试样为什么要用硫磷混酸来进行溶解？ (2)计算试样中的全铁量及三氧化二铁的含量？ (3)经典的K2Cr2O7法与无汞法测定矿石中铁含量在原理和方法上有何不同？
答案： (1)因为在滴定过程中不断地有Fe3+生成，Fe3+存在溶液中为黄色，对终点的观察有干扰。当加入磷酸，其可与Fe3+生成稳定的无色络合物Fe(HPO4)2-消除了Fe3+的影响； 同时由于生成Fe(HPO4)2-络合物，降低了溶液中Fe3+的浓度，从而降低了Fe3+/Fe2+电极电位，使等电点的电位突跃增大，使Cr2O72-与Fe3+之间的反应更完全，而二苯胺磺酸钠指示剂较好地在突跃范围内显色，避免指示剂引起的终点误差。 解：由题给的已知条件可得下式， (2)（Fe2O3）%=(0.0443×0.0030×2+0.02×0.0025) ×159.69/0.20×2=12.61% (Fe)%=6×0.01×0.0223×55.847/0.20=37.36%
(3)经典的K2Cr2O7法与无汞法的主要区别在于： 原理上：前者是利用间接滴定法但却因此引入了汞离子，而后者是利用了直接滴定法但由于单独使用SnCl2或 TiCl3溶液还原三价铁离子的效果都不佳故采用SnCl2—TiCl3联合还原。 方法上：由于后者采用了SnCl2—TiCl3联合还原法故可用钨酸钠来指示三价铁被还原的终点
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