实验二__铁矿石中全铁量的测定

实验二 铁矿石中全铁量的测定（三氯化钛还原——重铬

酸钾滴定法）

一、实验目的

1. 了解实践分析过程，并会对此过程中出现的问题进行分析解决。

2. 掌握铁矿石中全铁含量测定的基本原理。

二、主题内容与适用范围 本方法规定三氯化钛还原——重铬酸钾滴定法测定全铁量。

本方法适用于铁矿及人造铁矿中铁量的测定。

三、实验原理

试样用硫-磷混酸和氟化钠加热溶解，用二氯化锡还原大部分三价铁，以钨酸钠为指示剂，用三氯化钛还原剩余的三价铁，过量的三价钛还原钨酸钠生成“钨兰”，用重铬酸钾标准溶液滴定至稳定的紫红色即为终点。

试样用硫-磷混酸和氟化钠加热分解，此时铁呈342H [Fe(PO )]状态存在。其具体过程如下：

3

3-234422Fe O 6H 4PO 2[Fe(PO )]+3H O +-++=

3

3-4242222FeO 8H 4PO SO 2[Fe(PO )]+SO +4H O +-+++=↑

3

2-3-+344422422FeSiO 16H 8NaF+4PO SO 2[Fe(PO )]+SO +2SiF +8Na +8H O +-+++=↑↑

加入盐酸：342324H [Fe(PO )]3HCl FeCl +2H PO +=

以钨酸钠为指示剂，用三氯化钛将三价铁还原为2Fe +.过量的3Ti +还原24WO -生成“钨蓝”

3324Ti +Fe Fe Ti ++++=+

234+4252()2WO 2Ti 6H W O 2Ti 3H O -++++=++钨蓝

用重铬酸钾将钨兰氧化，使蓝色褪去。

100ω⨯⨯⨯⨯1c (V-V )55.85（Fe）/% = m 1000

以二苯胺磺酸钠为指示剂，用227K Cr O 滴定。此时全部的Fe 2+被氧化成Fe 3+.

22-+33+27226Fe +Cr O 14H 2H O 6Fe 2Cr 7H O ++++=++

根据滴定中所消耗的重铬酸钾标准溶液的毫升数求得铁含量。

当227K Cr O 标准溶液以6227V K Cr O 为基本单元时，则被测物质铁的基本单元为

Fe 。

四、实验试剂及设备

1.试剂

（1）硫磷混酸（1+1）（浓酸）；（2）氟化钠（固体）；（3）盐酸溶液（1+1）；

（4）二氯化锡溶液（10%）；（5）钨酸钠溶液（25%）； （6）三氯化钛溶液（15%）；

（7) 高锰酸钾溶液（1%）；（8）二苯胺磺酸钠溶液（0.5%）； （9）重铬酸钾标准溶液C （1/6K 2Cr 2O 7）=0.03581mol/L 。

2.设备

（1）电子天平； （2）电炉； （3）铁架台； （4）滴定管； （5）锥形瓶；（6）试剂瓶；（7）滴瓶。

五、实验步骤

称取0.1000g 试样于300ml 锥形瓶中，加0.4g 氟化钙，35ml 硫—磷混酸（1+1），在高温电炉上加热溶解，二氧化硫烟冒至离瓶底2/3以上取下稍冷，加25ml 盐酸溶液（1+1），滴加二氯化锡溶液（10%）至溶液呈淡黄色（如二氯化锡溶液过量，滴加高锰酸钾溶液（1%）少许，溶液再呈淡黄色为止），煮沸取下，在锥形瓶中加蒸馏水稀释至70ml （溶液约60℃），加0.5ml 钨酸钠溶液（25%），滴加三氯化钛溶液（1+25）至红色消失。若溶液已呈兰色，用重铬酸钾标准溶液滴至兰色刚刚褪去。加10滴二苯胺磺酸钠溶液（0.5%）（锥形瓶内溶液约40℃～50℃）用重铬酸钾标准溶液滴定至稳定的紫色。

试样操作的同时应作空白试验和带同类型的标准试样做校正试验。

空白试验的确定：按分析步骤操作（不用二氧化锡还原）。滴定前方空白溶液中加6.00ml 硫酸亚铁标准溶液[C(FeSO 4)=0.03581mol/L]用重铬酸钾标准溶液

滴定至稳定的紫色，记录毫升数A 。再向溶液中加6.00ml 硫酸亚铁标准溶液，再用重铬酸钾标准溶液滴定至稳定的紫色，记下毫升数B 。则V 。=A-B.即为空白毫升数。

六、结果计算

100ω⨯⨯⨯⨯1c (V-V )55.85（Fe）/% = m 1000

式中： C —— 重铬酸钾标准溶液的浓度.mol/L

V —— 滴定试样时消耗重铬酸钾标准溶液的体积.ml

V 1 —— 滴定空白溶液时消耗重铬酸钾标准溶液的体积.Ml

m —— 称取试样的质量.g

55.85 ——Fe 的摩尔质量.mg/mol

七、允许差

八、注意事项

1．如试样中含碳，硫，有机物较高时，将试样放入瓷坩埚中于800℃灼烧后测定。含碳，硫，有机物低时，在溶样时加适量的硝酸或高氯酸。

2．如试样不能全溶，应改为碱液或酸溶液后残渣经碱处理后测定。

3．难溶试样，可加0.5~1g 氟化钙，烧结矿试样。往锥形瓶倒入试样后，立即用少量水摇开。以免加硫-磷混酸溶样时结块。使试样溶解不完全。测定结果偏低。

4．加热溶解试样。电炉温度要求在300～500℃，每换电炉炉温不一致，加上锥形瓶厚度不一致，一般加15ml 硫-磷混酸（1+1）。在高温电炉上熔样时，二氧化硫烟冒至离瓶底2/3以上，时间约5-7min 试样已被分解完全。

5．当二氯化锡加入适量时，可滴加高锰酸钾溶液（1%），氧化至试液呈黄色加热后再重新还原。

九、思考与作业

1. 滴定过程中如不慎将滴定液放过最大量程应如何处理？

2. 加热温度的高低与加热时间的长短对分析结果有何影响？