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(一)内容介绍
本虚拟仿真实验分为6个模块,模块1,三草酸合铁(III)酸钾的制备(直接法);模块2,三草酸合铁(III)酸钾的制备(间接法);模块3,三草酸合铁(III)酸钾的组成测定;模块4,三草酸合铁(III)酸钾铁含量的测定;模块5,三草酸合铁(III)酸钾的热重分析;模块6,三草酸合铁(III)酸钾的红外光谱测定。
模块1,三草酸合铁(III)酸钾的制备
(1)制取FeC2O4·2H2O
以硫酸亚铁(或硫酸亚铁铵)为原料,加草酸钾形成草酸亚铁,经氧化结晶制得。
模块2,三草酸合铁(Ⅲ)酸钾结晶水质量分数的测定(重量分析法)
通过重量分析法,将产品放在称量瓶,放入烘箱,110℃下干燥,称量,重复操作直至质量恒定,根据称量结果计算产品结晶水的质量分数。
模块3,三草酸合铁(III)酸钾草酸根含量的测定
用KMnO4标准溶液在酸性介质中滴定测得草酸根,由消耗的KMnO4的量求出C2O42-含量。反应为
5C2O42- + 2MnO4- + 16H+ = 10CO2↑+ 2Mn2+ + 8H2O
模块4,三草酸合铁(III)酸钾铁含量的测定
设置波长450nm,用可见分光光度计测定三草酸合铁(III)酸钾中的铁含量。
模块5,三草酸合铁(III)酸钾的热重分析
称取一定量磨细的配合物样品,放在瓷坩埚中,在热天平上进行热分解测定,升温到550℃为止,记录不同温度时的样品质量。由热重曲线计算样品的失重率,根据失重率可计算配合物中所含的结晶水。
模块6,三草酸合铁(III)酸钾的红外光谱测定
通过红外衰减全反射法测定三草酸合铁(III)酸钾的红外光谱。
(二)实验的特色和亮点
三草酸根合铁(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,因此具有工业生产价值。目前,合成三草酸根合铁(Ⅲ)酸钾的工艺路线有多种,主要有:①由三氯化铁或硫酸铁与草酸钾反应制得;②以硫酸亚铁(或硫酸亚铁铵)为原料,加草酸钾形成草酸亚铁,经氧化结晶制得。
要确定所得配合物的组成,必须综合应用各种方法。化学分析可以确定各组分的质量分数,从而确定化学式。配合物中的金属离子的含量一般可通过容量滴定、比色分析或原子吸收光谱法确定,本实验配合物中的铁含量采用磺基水杨酸比色法测定。配体草酸根的含量分析一般采用氧化还原滴定法确定(高锰酸钾法滴定分析);也可用热分析法确定。红外光谱可定性鉴定配合物中所含有的结晶水和草酸根。
通过该项目的学习,可以让学生了解配合物组成分析和性质表征的方法和手段,掌握某些性质与有关结构测试的物理方法。