硫酸锰制备分析实验总结.ppt

硫酸锰制备分析实验总结
一、硫酸锰制备过程中的问题;
二、硫酸锰分析中的问题;
三、硫酸锰分析数据的讨论;
四、实验操作问题
一、硫酸锰制备过程中的问题;
在250mL锥形瓶中加入40mL蒸馏水和10mL浓硫酸,秤取分析纯FeSO4·7H2O 19g溶入,秤取分析纯MnO2 3g并分次加入锥形瓶中。将锥形瓶在电炉上加热至沸1小时(注意液体总量基本不变),取下冷却,逐滴加入3% )6溶液测试,直至无Fe2+检出,加热使H2O2分解完全。
将400mL烧杯中加入50mL蒸馏水,加热至沸,沸腾下逐滴加入上步所得的Fe-Mn混合液,并用6mol/L氨水调节pH使保持在3~5(用玻棒沾取溶液并用pH试纸测试,此时生成黄铵铁钒[(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12]以利过滤),直至混合液加完,沸腾5分钟并调节pH至7,蒸发溶液至150mL,冷却,抽滤得到清液。蒸发溶液至出现固体沉淀,抽滤,烘干。装入已在500℃下恒重的20mL(或30mL)坩埚中,称重并准备焙烧(注意用蓝黑墨水在坩埚上作上标记)。
上步得到的固体在马福炉中500℃下焙烧1小时(请注意安排在中午实验间隔期间进行)。

用C(煤)
2MnO2+C+2H2SO4=+CO2☆1
用FeS2(黄铁矿)
MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+Fe2(SO4)3+H2O ☆3
15MnO2+2FeS2+14H2SO4=15MnSO4+Fe2(SO4)3+14H2O ☆2
用FeSO4(硫酸亚铁)

直接加碱除铁
铁离子的离子半径小、电荷高,极化力強极易水解,水解产物又会发生各种类型的缩合反应
2[Fe(H2O)5OH]2+=[(H2O)4Fe< >Fe(H2O)]4++2H2O 隨溶液pH增加水解倾向增大,溶液由黄色变红棕色,形成的聚合物聚合度大于2,最终导致红棕色胶状水合三氧化二铁沉淀(氢氧化铁)。(与羟基中的氧原子形成羟桥)
即使加热也很难破胶不易沉降、不易过滤。
形成黄铁矾除铁
铁(Ⅲ)的硫酸盐在较小的pH条件下发生水解,不会产生氢氧化铁沉淀,而是一种黄色的复盐晶体,分子式:M2Fe6(SO4)4(OH)12 (M=K+,Na+,NH4+)
黄铁矾在水中溶解度小,颗粒大,沉淀速度快,易过滤。
形成黄铁矾除铁应控制三个条件:
应將溶液中的二价铁都氧化为三价;
控制pH在3左右( ~ ) ;
保持温度在85 ~ 95℃。

形成黄铵铁矾时加入过量铵离子,的在硫酸锰结晶过程中硫酸铵也析出。(%; %。)
只用热分解方法分离。
硫酸锰分解温度850℃。热稳定性好
硫酸铵分解温度355 ℃以上
在焙焼吋有白色烟雾是硫酸铵分解
二、硫酸锰分析中的问题
将硫酸锰称取两份适量(自行计算,其中硫酸锰质量含量按95%计),置于250 mL 锥形瓶中,加入约15mL磷酸(AR)和5mL 高氯酸(AR),再加热至冒高氯酸烟约1min,取下冷却,加入1:1硫酸10mL,摇匀,冷至室温,%二苯胺磺酸钠指示剂4滴,用硫酸亚铁溶液()滴定,终点为紫色→淡黄色。

磷酸
市售正磷酸浓度82%约14mol/L,加热至150℃开始脱水,没有沸点;
正磷酸几乎没有氧化性;
磷酸是中强酸;
磷酸根离子具有強的配合能力,许多金属离子形成可溶性配合物。
加入磷酸能提供高温体系、提供少量氢离子、形成配离子使锰(Ⅲ)稳定
高氯酸
市售高氢酸浓度约60%;
高氯酸是最强的酸;
冷和稀的HClO4没有明显的氧化能力
ClO4-/ClO3-;
浓或热的高氯酸是强的氧化剂。
锰(Ⅲ)的性质
Mn3+离子的不稳定性和強氧化性
EA(标态)
MnO2 + Mn3+ + Mn2+
从电势图看到Mn3+在水溶液中歧化生成褐色二氧化锰固体和二价锰离子;
Mn3+有強氧化与高锰酸相当
Mn2+在強场配体作用下,比较容易氧化成稳定的Mn3+ 。(无机化学武汉大学吉林大学编 441页)