三草酸合铁酸钾的制备

三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备和性质

三草酸合铁（Ⅲ）酸钾，即K3Fe[(C2O4)3]·3H2O，为绿色单斜晶体，溶于水，难溶于乙醇。110℃下失去三分子结晶水而成为K3Fe[(C2O4)3]，230℃时分解。该配合物对光敏感，光照下即发生分解。三草酸合铁（Ⅲ）酸钾是制备负载型活性铁催化剂的主要原料，也是一些有机反应很好的催化剂，因而具有工业生产价值。

【实验目的】

1. 掌握合成K3Fe[(C2O4)3]·3H2O的基本原理和操作技术

2. 加深对铁(Ⅲ)和铁(Ⅱ)化合物性质的了解

【实验原理】

目前，合成三草酸合铁（Ⅲ）酸钾的工艺路线有多种。例如，可以铁为原料制得硫酸亚铁胺，加草酸钾制得草酸亚铁后经氧化制得三草酸合铁（Ⅲ）酸钾；或以硫酸亚铁加草酸钾形成草酸亚铁经氧化结晶得三草酸合铁（Ⅲ）酸钾，亦可以三氯化铁或硫酸铁与草酸钾直接合成三草酸合铁（Ⅲ）酸钾。

本实验以硫酸亚铁铵为原料，与草酸在酸性溶液中先制得草酸亚铁沉淀，然后再用草酸亚铁在草酸钾和草酸的存在下，以过氧化氢为氧化剂，得到铁(Ⅲ)草酸配合物。改变溶剂极性并加少量盐析剂，可析出绿色单斜晶体纯的三草酸合铁(Ⅲ)酸钾。反应式为：

(NH4)2Fe(SO4)2 + H2C2O4 + 2H2O = FeC2O4·2H2O↓ + (NH4)2SO4 + H2SO4

2 FeC2O4·2H2O + H2O2 + 3K2C2O4 + H2C2O4 = 2K3[Fe(C2O4)3]·3H2O

【实验步骤】

1. 三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备

（1）草酸亚铁的制备

称取1.0 g硫酸亚铁铵固体放在100 mL烧杯中，然后加3 mL蒸馏水和1滴3 mol·L-1 H2SO4，加热溶解后，再加入5 mL饱和草酸溶液，加热搅拌至沸，然后迅速搅拌片刻，防止暴沸。停止加热，静置。待黄色晶体FeC2O4·2H2O沉淀后，倾析弃去上层清液，加入4 mL 蒸馏水洗涤晶体，搅拌并温热，静置，弃去上层清液，再加入4 mL蒸馏水，反复洗涤，直至洗净为止，即得黄色晶体草酸亚铁。

（2）三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备

往草酸亚铁沉淀中，加入饱和K2C2O4溶液2 mL，313 K下水浴加热，恒温下边搅拌边缓慢滴加4 mL 3% H2O2溶液，沉淀转为深棕色。边加边搅拌，加完后，检验Fe(II)是否完全

转化为Fe(Ⅲ)，若氧化不完全，可补加适量3% H2O2溶液，直至氧化完全。将溶液加热至沸，然后加入1.6 mL饱和草酸溶液(先一次加入1 mL，再慢慢加入0.6 mL)，并保持温度接近沸腾。趁热过滤到100 mL烧杯中，加入95% 乙醇3 mL，混匀后冷却，可以看到烧杯底部有晶体析出。为了加快结晶速度，可往其中滴加饱和KNO3溶液。晶体完全析出后，抽滤。固体产品置于一表面皿上，置暗处晾干。称重，计算产率。

2. 性质

在表面皿或点滴板上放少许K3[Fe (C2O4) 3]·3H2O产品，置于日光下一段时间后观察晶体颜色的变化，与放暗处的晶体比较。写出光化学反应。

【注意事项】

1. 40 ℃水浴下加热，慢慢滴加H2O2，以防止H2O2分解。

2. 减压过滤要规范。尤其注意在抽滤过程中，勿用水冲洗粘附在烧杯和布氏滤斗上的少量绿色产品，否则，将大大影响产量。

【思考题】

1. 在制备K3Fe[(C2O4)3]·3H2O的过程中，使用的氧化剂是什么？有什么好处？使用时应注意什么？如何保证Fe(II)转化完全？

4. 三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备最后的溶液中加入乙醇的作用是什么？

5. 根据三草酸合铁（Ⅲ）酸钾的性质，应如何保存该化合物？