[科普中國]-三草酸合鐵酸鉀

三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀，為翠綠色單斜晶體，溶于水，難溶于乙醇。常以三水化合物的形式存在，是制備負(fù)載型活性鐵催化劑的主要原料，也是一些有機(jī)反應(yīng)的催化劑，具有工業(yè)生產(chǎn)價(jià)值。

概述三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀，即:K3[Fe(C2O4)3]·3H2O，為翠綠色單斜晶體，分子量為491.26，溶于水（0℃時(shí)，4.7g-100g水；100℃時(shí)117.7g-100g水），難溶于乙醇。110℃下失去三分子結(jié)晶水而成為K3[Fe(C2O4)3]，230℃時(shí)分解。該配合物對(duì)光敏感，光照下即發(fā)生分解。

光解方程式：2K3[Fe(C2O4)3]·3H2O=3K2C2O4 + 2FeC2O4 + 2CO2↑ + 6H2O

合成三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的工藝路線有多種。例如可以鐵為原料制得硫酸亞鐵銨，加草酸鉀制得草酸亞鐵后經(jīng)氧化制得三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀；或以硫酸鐵與草酸鉀為原料直接合成三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀，亦可以三氯化鐵與草酸鉀直接合成三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀。本實(shí)驗(yàn)采用硫酸亞鐵加草酸鉀形成草酸亞鐵經(jīng)氧化結(jié)晶得三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀1

制備方法一溶解: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。

沉淀:在上述溶液中加入1 mol·L-1H2C2O4 20mL，攪拌并加熱煮沸，使形成FeC2O4·2H2O黃色沉淀，用傾瀉法洗滌該沉淀3次，每次使用25 mLH2O去除可溶性雜質(zhì)。

氧化:在上述沉淀中加入10 mL飽和K2C2O4溶液，水浴加熱至40℃，滴加3%H2O2溶液20mL，不斷攪拌溶液并維持溫度在40℃左右，使Fe（Ⅱ）充分氧化為Fe（Ⅲ）。滴加完后，加熱溶液至沸以去除過量的H2O2。

生成配合物:保持上述沉淀近沸狀態(tài)，先加入1 mol·L-1 H2C2O4 7mL，然后趁熱滴加1 mol·L H2C2O41～2mL使沉淀溶解，溶液的pH值保持在4～5，此時(shí)溶液呈翠綠色，趁熱將溶液過濾到一個(gè)150mL燒杯中，并使濾液控制在30mL左右，冷卻放置過夜、結(jié)晶、抽濾至干即得三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀晶體。稱量，計(jì)算產(chǎn)率，并將晶體置于干燥器內(nèi)避光保存。2

方法二①用電子天平稱得18.9005gH2C2O4于燒杯中，加入100mL蒸餾水，并攪拌溶解，然后稱得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，并攪拌均勻。

③將上述所得溶液放入恒溫水浴鍋（40℃）中，加入44mL4mol·L- 1的H2SO4，同時(shí)不斷攪拌至溶液透明。

④在（3） 所得的透明溶液中加入125mL乙醇并攪拌均勻；再加入15g左右的KOH來調(diào)節(jié)pH，注意此時(shí)不能再攪拌。

⑤用表面皿蓋住燒杯，將其放在暗處靜置48h后會(huì)有針狀晶體析出。

⑥將晶體過濾、干燥后稱量，其質(zhì)量為38.2880g，所以產(chǎn)率為（38.2880/49.1000）×100%=78%。34

組成測(cè)定（1） 稱量稱取已干燥的三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀1～1.5g于250mL小燒杯中，加H2O溶解，定量轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻，待測(cè)。

（2）分別從容量瓶中吸取3份25.00mL試液于錐形瓶中，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(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淡粉紅即為終點(diǎn)，記下KMnO4體積，計(jì)算含量。

（3）Fe3+的測(cè)定 分別從容量瓶中吸取3份25.00mL試液于錐形瓶中，加入6 mol·L-1HCl 10mL，加熱至70～80℃，此時(shí)溶液為深黃色，然后趁熱滴加SnCl2至淡黃色，此時(shí)大部分Fe3+已被還原為Fe，繼續(xù)加入25% Na2WO4 1mL，滴加TiCl3至溶液出現(xiàn)藍(lán)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,冷卻振蕩直至藍(lán)色褪去，以氧化過量的TiCl3。

Fe3+還原后，繼續(xù)加入MnSO4滴定液10mL，用KMnO4滴定約4mL后，加熱溶液至75～80℃，隨后繼續(xù)滴定至溶液呈微紅即為終點(diǎn)，記下消耗KMnO4體積，計(jì)算Fe的含量。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

蒲富永 - 教授 - 西南大學(xué)