实验九铁矿石中全铁含量的测定(无汞定铁法)——重铬酸钾法、实验目的：1. 掌握基准物KCr O标准溶液的配制方法2 2 72. 了解铁矿石的溶解方法3. 理解甲基橙既是氧化剂又是指示剂的原理与条件4. 掌握KCrO法测全铁量的原理和方法2 2 75. 学习二苯胺磺酸钠的使用原理二、实验原理铁矿石的溶解方法： 铁矿石的溶解方法是根据铁矿石的组成来决定的例如：含硅酸盐用氟化物 助溶；磁铁矿用二氯化锡助溶；含硫或有机物先灼烧(550°C~600°C )去掉S和 C (SO2 f、CO2f )后，再用HCL溶；还有碱熔融法等本实验所用的铁矿石用 浓HCL溶，基本上就可以完全溶完例： Fe3O4 + 8HCL == 2FeCL3 + FeCL2 + 4H2O溶解过程温度应保持80C~90C温低溶解慢、溶不完，温高FeCL3f2、 试样的预处理：(1) Fe (III)的还原：用浓HCl溶液分解铁矿石后，在热HCl溶液中，以 甲基橙为指示剂，用SnCl2将Fe3+还原至Fe2 +，并过量1滴(只能过量1~2 滴)经典方法是用HgCl2氧化过量的SnCl2，除去Sn2+的干扰，但HgCl2造 成环境污染，本实验采用无汞定铁法。
还原反应为2FeCl4- + SnCl42- + 2Cl-= 2FeCl42- + SnCl62+(2) 除去过量的SnCl42-： SnCl42-耗Cr2O72-所以必须除去使用甲基橙 指示SnCl2还原Fe3+的原理是：Sn2 +将Fe3 +还原完后，过量的Sn2 +可将甲 基橙还原为氢化甲基橙而褪色，指示了还原的终点，剩余的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，反应为：(CH3) 2NC6H4N二NC6H4S03Na— (CH3)2NC6H4NH-NHC6H4S03Na— (CH3)2NC6H4H2N + NH2C6H4SO3Na以上反应是不可逆的，不但除去了过量的Sn2 +，而且甲基橙的还原产物不 消耗 K2Cr2O73) 预处理的条件：A. 溶液温度应控制在60C~90C，温低SnCl2先还原甲基橙，终点无法指 示，且还原Fe3+速度慢，还原不彻底；温高FeCL3fB. 溶液的HCL浓度应控制在4 mol/L，若大于6 mol/L，Sn2 +会先将甲基橙 还原为无色，无法指示Fe +的还原反应HCl溶液浓度低于2 mol/L，则甲基橙 褪色缓慢。
3、 重铬酸钾法测定全铁含量：(1) 滴定反应为：6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ == 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O(2) 滴定反应的几点说明：A. 滴定突跃范围为0.93〜1.34V；B. 二苯胺磺酸钠指示剂它的条件电位为0.85V；C. 反应需加入H3P04，使滴定生成的Fe3+生成［Fe （HP04） ］2 -,降低 Fe3+的浓度，因而降低了 Fe3 + /Fe2+电对的电位，使反应的突跃范围变成 0.71〜1.34V,指示剂可以在此范围内变色；同时消除了［FeCl4］-的黄色对终点 观察的干扰D. 室温下，Cr2O72-不氧化CL-,但高温或CHCL大时,Cr2O72-部分氧化CL-, 故用H2SO4做酸性介质4、K2Cr2O7标准溶液的配制：K2Cr2O7化学性质稳定、组成和化学式一致、 易提纯、分子相对质量较大，可做基准试剂，因此K2Cr2O7标准溶液可直接配制三、 主要试剂和仪器：1. 分析化学实验常用仪器、烘干箱、称量瓶、电子天平、干燥器、电热板、 等2.SnCl250g/L 甲基橙 1g/LH2SO4-H3PO4 混酸 二苯胺磺酸钠 2g/L。
分 析纯 K2Cr2O7四、 实验步骤：1、 K2Cr2O7标准溶液的配制：差减法称K2Cr2O7 1.25克于烧杯中，水溶， 定量转移至250ml容量瓶中，定容计算K2Cr2O7的浓度（剩余的K2Cr2O7标准 溶液留以后用）2、 铁矿石中全铁含量的测定：（1） 称样：准确称取铁矿石粉0.15~ （三份）于250mL锥形瓶中（本应称 大样，但铁矿石粉不多了）2） 溶样：用少量水润湿，加入10mL浓HCl溶液，盖上小表面皿（代具 塞三角瓶），在通风柜中用电热板低温加热分解试样，（若有带色不溶残渣，可 滴加20〜30滴100g・L-1SnCl2助溶）直至溶完（剩白色的SiO2）试样分解完 全时，用少量水吹洗表面皿及锥形瓶壁，再加水至总体积约为30ml3） 试样的预处理：电热板上低温加热至近沸，加入6 滴甲基橙，趁热边 摇动锥形瓶边逐滴加入50g・L-1SnCl2还原Fe3+ （先快后慢），溶液由橙变红，（慢滴，摇！）至溶液变为粉红色，停止滴加SnCl2，摇几下粉色褪去立即用 流水冷却，加50mL蒸馏水4） 滴定：做好滴定前的准备工作，加20mL硫磷混酸，4滴二苯胺磺酸 钠，立即（一加酸，马上开始滴。
酸中Fe2+极易被空气氧化）用K2Cr2O7标准 溶液滴定到稳定的紫色为终点平行测定3 次，计算矿石中铁的含量（质量分 数）5） 滴定中颜色变化：无色一浅绿一深绿一绿一紫注意：Cr （W）污染环境，实验废液回收，统一处理［Cr （W）还原，加碱一 Cr （OH） 3 深埋］五、思考题1. K2Cr2O7 为什么可以直接称量配制准确浓度的溶液？2. 分解铁矿石时，为什么要在低温下进行？如果加热至沸会对结果产生什 么影响？3. SnCl2还原Fe3 +的条件是什么？怎样控制SnCl2不过量？4. 以K2Cr2O7溶液滴定Fe2 +时，加入H3PO4的作用是什么？5. 本实验中甲基橙起什么作用？。