重铬酸钾法测铁矿中铁的含量
铬矿石化学分析方法重铬酸钾滴定法测定全铁含量
铬矿石化学分析方法重铬酸钾滴定法测定全铁含量以《铬矿石化学分析方法重铬酸钾滴定法测定全铁含量》为标题，经过实验研究，本文旨在探讨一种新的化学分析方法，以铬矿石为样品，通过重铬酸钾滴定法测定全铁含量。
首先，在介绍了铬矿石以及它的成分组成后，简要介绍了重铬酸钾滴定法的原理。
其次，介绍了实验方法的实施，即分析样品的制备、实验准备及所需仪器、试剂的称量、实验过程的操作步骤、重铬酸钾滴定法的计算过程及相关计算参数的确定。
此外，为了确定重铬酸钾滴定法的可靠性和精度，还进行了精密度、精度和回收度的检验，并根据实验结果，建立了实验方程，得出了各种样品中全铁含量的折算结果。
最后，我们总结了实验过程中出现的问题，并提出了改进措施，以提高该方法的准确性和可靠性。
铬矿石是一种用于冶金和钢铁制造的矿石，是一种复合矿物，其成分组成主要由铁氧化物、铁和至少一种金属之间的共价化合物组成，其中铁氧化物含量最高，铁的含量大约可达50％或以上。
而重铬酸钾滴定法是一种测定全铁含量的常用分析方法，该方法的基本原理是将铁氧化物和共价化合物在经过酸处理后用重铬酸钾滴定，以重铬酸酐溶液形成铬三价，然后滴定至还原酊，从而求出样品中铁的含量，最后使用相应的计算公式折算得出样品中全铁的含量。
在实验方法的实施中，我们首先准备了铬矿石样品，并进行样品制备，将样品称量到相应的容量瓶内后放置，然后用0.25mol/L硫酸酐溶液进行攻化处理，使其中的铁氧化物被氧化成铁离子，最后用重铬酸酐溶液进行滴定，并在滴定至酊时将滴定前后的铁离子浓度比较，以计算出样品中全铁的含量。
为了确定该方法的可靠性和精度，我们对重铬酸酐溶液、硫酸钾溶液及标准溶液进行精密度及精度检验，并采用回收度法检验三种溶液的精度。
实验结果表明，各种溶液的浓度精确度在0.3％～1.1％之间，精度及回收度均满足要求，最后根据实验结果建立实验方程，得出各种样品中全铁含量的折算结果。
实验过程中还出现了一系列问题，主要是由于处理样品攻化时，容量瓶长时间放置于室温下，导致重铬酸酐溶液滴定前后浓度极为接近，从而影响实验结果的准确性。
重铬酸钾容量法测定铁矿石中的全铁
重铬酸钾容量法测定铁矿石中的全铁测定铁的方法很多，含铁高的试样，普遍采用氯化亚锡为还原剂的重铬酸钾容量法，该法比较方便，过量的氯化亚锡很容易除去，重铬酸钾滴定溶液比较稳定，可直接作为标准溶液。
在0.5～1.8N的盐酸溶液中，以二苯胺磺酸钠作指示剂，滴定终点的变化很明显，受温度的影响（30°以下）较小，因此所测定的结果比较准确。
测定可在盐酸（或硫酸）溶液中进行，用氯化亚锡将三价铁还原至二价，加入氯化汞以除去过量的氯化亚锡，以二苯胺磺酸钠为指标剂，用重铬酸钾标准溶液滴定，其反应式为：2Fe3＋＋Sn2＋＋6Cl－→2Fe2＋＋SnCl62－Sn2＋＋4Cl－＋2HgCl2→SnCl62－＋Hg2Cl2(甘汞沉淀)6Fe2＋＋Cr2O72-＋14H＋→6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O为了使三价铁全部变为二价并阻止它的氧化，常常加入稍微过量的氯化亚锡，然后加入氯化汞氧化之，此时，生成甘汞白色丝状沉淀。
氯化汞的氧化反应不是在瞬间内完成的，特别当溶液的酸度控制不当时，甘汞沉淀的产生比较缓慢。
因此加入氯化汞后应加以搅拌，并放置3～5分钟。
如果还原时加入氯化亚锡量过多，则氯化汞进一步被还原成金属汞，产生灰色或黑色沉淀。
金属汞容易被重铬酸钾氧化，使铁的结果偏高。
在滴定过程中生成的三价铁能氧化指示剂，故加入流—磷混合酸，使三价铁与磷酸生成稳定的络合物，降低Fe3＋/Fe2＋的氧化还原电位，避免铁（Ⅲ）对指标剂的氧化，而使滴定终点清晰稳定。
但有磷酸存在时，铁（Ⅱ）容易被氧化为铁（Ⅲ），所以加入磷酸后，不能放置过久，最好在开始滴定前加入。
用氯化严锡还原铁时，应保持小体积和较高的酸度，否则氯化亚锡容易水解。
由于氯化亚锡能使铜（Ⅱ）还原为铜（Ⅰ），所生成的铜（Ⅰ）能被重铬酸钾氧化，同时铜（Ⅱ）又能促使铁（Ⅱ）被空气中的氧氧化，因此铜的含量大于0.5毫克时，应预先分离。
钼、砷、锑和铂等，均可被氯化亚锡还原，又能为重铬酸钾氧化。
重铬酸钾无汞盐法测定铁矿石中铁的含量
7.TiCl31.5％ 量取10ml原瓶装TiCl3，用（1＋4）盐酸稀释至100ml。加 入 免少TiC量l3石氧油化醚。，使之浮在TiCl3溶液的表面上一层，用以隔绝空气，避
无汞测铁方法（二）
1. SnCl2 100g·L-1 2. SnCl2 50g·L-1 3. H2SO4-H3PO4 4. 甲基橙 1g·L-1 5. 二苯胺磺酸钠 2g·L-1 6. K2Cr2O7标准溶液
实验数据记录与处理
数据
I
C（K2Cr2O7） V（K2Cr2O7）
Fe%
Fe%
相对偏差%
相对平均偏差
%
II
III
思考题
1.K2Cr2O7为什么可以直接称量配制准确浓度的溶液？ 2.分解铁矿石时，为什么要在低温下进行？如果加热至沸会对结 果产生什么影响？ 3.SnCl2还原Fe3+的条件是什么？怎样控制 SnCl2不过量？ 4.以K2Cr2O7溶液滴定Fe2+时，加入H3PO4的作用是什么？ 5.本实验中二甲酚橙起什么作用？
其重要反应式如下：
2H
(CH3)2NC6H4N NC6H4SO3Na
2H
(CH3)2NC6H4NH HNC6H4SO3Na
(CH3)2NC6H4NH2 H2NC6H4SO3Na
主要试剂和仪器
无汞测定铁方法（一）
1.K2Cr2O7标准溶液
c(
1 6
K
2Cr2O7
)
0.1000molL1
参考文献
[1] 陈荣三等.无机及分析化学(第四版).高等教育出版社. [2] 分析化学实验(第三版).武汉大学编.高等教育出版社.1994 [3] 基础分析化学实验(第二版).北京大学出版社,1998
铁矿石中全铁含量的测定(无汞定铁法)——重铬酸钾法
实验九铁矿石中全铁含量的测定（无汞定铁法）——重铬酸钾法、实验目的：1. 掌握基准物K2Cr2O7标准溶液的配制方法。
2. 了解铁矿石的溶解方法。
3. 理解甲基橙既是氧化剂又是指示剂的原理与条件。
4. 掌握K2Cr2O7法测全铁量的原理和方法。
5. 学习二苯胺磺酸钠的使用原理二、实验原理铁矿石的溶解方法：铁矿石的溶解方法是根据铁矿石的组成来决定的。
例如：含硅酸盐用氟化物助溶；磁铁矿用二氯化锡助溶；含硫或有机物先灼烧（550℃~600℃）去掉S和C（SO2↑、CO2↑）后，再用HCL溶；还有碱熔融法等。
本实验所用的铁矿石用浓HCL溶，基本上就可以完全溶完。
例： Fe3O4 + 8HCL == 2FeCL3 + FeCL2 + 4H2O溶解过程温度应保持80℃~90℃。
温低溶解慢、溶不完，温高FeCL3↑。
2、试样的预处理：(1) Fe（Ⅲ）的还原：用浓HCl 溶液分解铁矿石后，在热HCl 溶液中，以甲基橙为指示剂，用SnCl2 将Fe3+还原至Fe2＋，并过量1 滴（只能过量1~2滴）。
经典方法是用HgCl2 氧化过量的SnCl2，除去Sn2+的干扰，但HgCl2 造成环境污染，本实验采用无汞定铁法。
还原反应为2FeCl4- + SnCl42- + 2Cl-＝ 2FeCl42- + SnCl62+(2) 除去过量的SnCl42-：SnCl42- 耗Cr2O72-所以必须除去。
使用甲基橙指示SnCl2 还原Fe3+的原理是：Sn2＋将Fe3＋还原完后，过量的Sn2＋可将甲基橙还原为氢化甲基橙而褪色，指示了还原的终点，剩余的Sn2＋还能继续使氢化甲基橙还原成N,N-二甲基对苯二胺和对氨基苯磺酸钠，反应为：（CH3）2NC6H4N=NC6H4SO3Na→(CH3)2NC6H4NH-NHC6H4SO3Na→(CH3)2NC6H4H2N + NH2C6H4SO3Na以上反应是不可逆的，不但除去了过量的Sn2＋，而且甲基橙的还原产物不消耗K2Cr2O7。
无汞测铁法(重铬酸钾法)..
谢谢观赏！
2020/11/5
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本方法适宜测定范围：10％及以上。
二、实验原理
本实验涉及的反应方程式如下： 2Fe3+ +SnCl42-+2Cl- → 2Fe2+ +SnCl62Fe3+ +Ti3+ +H2O → Fe2+ +TiO2+ +2H+ 2Fe2++Cr2O72-+14H+ → 6Fe3++2Cr3++7H2O
按下式计算全铁的百分含量：
一、实验目的
1.学习重铬酸钾容量法测定铁矿石中铁的原理和操作步骤。 2.了解无汞定铁法，增强环保意识。 3.熟悉二苯胺磺酸钠等指示剂的作用原理。
二、实验原理
本实验采用重铬酸钾容量法,试样用硫磷混酸溶解，以浓盐酸为介质，先用还原性较强 的氯化亚锡还原大部分Fe3+，然后用钨酸钠为指示剂，用还原性较弱的三氯化钛还原剩余的 Fe3+ ，过量的一滴三氯化钛立即将作为指示剂的六价钨由无色还原为蓝色的五价钨化合物，使 溶液呈蓝色，然后用少量重铬酸钾溶液将过量三氯化钛氧化，并使钨蓝被氧化而消失。随后， 以二苯胺磺酸钠作为指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴定试液中Fe2+ ，便测得铁含量。
四、实验步骤
称取0.2000g铁矿石试样于250ml锥形瓶中→加入15ml硫磷混酸，在高温电炉上加热分解→ 至 冒硫酸白烟并腾空距瓶底3～4cm时，取下稍冷→加15ml热的HCl(1+1)溶液，将试液加热近沸→趁热滴 加10％氯化亚锡溶液至试液呈浅黄色→冷却至室温，用水稀释至100ml左右→加15滴钨酸钠溶液，用三 氯化钛溶液滴至呈蓝色，再滴加重铬酸钾溶液至无色→加2滴二苯胺磺酸钠溶液，立即用重铬酸钾标准溶 液滴至稳定的紫色→实验三次，记录数据。
铁矿石中全铁含量测定方法分析
铁矿石中全铁含量的测定（重铬酸钾容量法）基本原理：在酸性溶液中，用氯化亚锡将三价铁还原为二价铁，加入氯化高汞以除去过量的氯化亚锡，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴定至紫色。
反应方程式：2Fe 3+ + Sn 2+ + 6Cl ―—→ 2Fe 2+ + SnCl62―Sn 2+ + 4Cl ― + 2HgCl 2 —→ SnCl62― + Hg2Cl 2↓6Fe 2+ + Cr2O72- + 14H + —→ 6Fe 3+ + 2Cr 3+ + 2Cr 3++ 7H 2O 计算结果：()m V m V Fe 2.01000020.0%=⨯⨯=此法的优点是：过量的氯化亚锡容易除去，重铬酸钾溶液比较稳定，滴定终点的变化明显，受温度的影响（30℃以下）较小，测定的结果比较准确。
一、硫—磷混酸溶样1、药品及试剂①（2+3）硫磷混合酸② 重铬酸钾标准溶液：1.00 mL 此溶液相当于0.0020g 铁。
称取1.7559g 预先在150℃烘干1h 的重铬酸钾（基准试剂）于250 mL 烧杯中，以少量水溶解后移入1L 容量瓶中，用水定容。
③ 氯化亚锡溶液：10%称取10g 氯化亚锡溶于20 mL 盐酸中，用水稀释至100 mL 。
④ 氯化高汞饱和溶液：5%⑤ 二苯胺磺酸钠指示剂：0.5%⑥ 氟化钠2、分析步骤：准确称取0.2g 试样于250mL 锥形瓶中，用少许水润湿，摇匀。
加入10m L （2+3）硫磷混合酸及0.5g 氟化钠，摇匀。
在高温电炉上加热溶解完全，取下冷却，加入15m L 盐酸，低温加热至近沸并维持3~5min ，溶液变澄清，取下趁热滴加氯化亚锡溶液至铁（Ⅲ）离子的黄色消失，并过量2滴，用水冲洗杯壁。
在水槽中冷却，加入10m L 氯化高汞饱和溶液，摇动后放置2~3 min ，加水至120m L 左右，冷却后加入5滴0.5%二苯胺磺酸钠指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴定至紫色。
铁矿石中全铁含量的测定
铁矿石中全铁含量的测定（重铬酸钾容量法）铁矿石一般能被盐酸在低温电炉上加热分解，如残渣为白色，表明试样分解完全，若残渣有黑色或其它颜色，是因为铁的硅酸盐难溶于盐酸，可加入氢氟酸或氟化钠再加热使试样分解完全，SiO 2+4HF==SiF 4↑+2H 2OMSiO 3+4HF+2HCl==MCl 2+SiF 4↑+2H 2O还可以加入少量磷酸，以消除溶液中铁的黄色对终点的干扰同时降低Fe 3+/Fe 2+电位，增大终点突跃范围，使反应更完全。
磁铁矿的分解速度很慢，可用硫－磷混合酸（1+2）在高温电炉上加热分解，但应注意加热时间不能太长，以防止生成焦磷酸盐。
部分铁矿石试样的酸分解较困难，宜采用碱熔法分解试样，常用的熔剂有碳酸钠、过氧化钠、氢氧化钠和过氧化钠－碳酸钠（1+2）混合熔剂等，在银坩埚、镍坩埚、高铝坩埚或石墨坩埚中进行。
碱熔分解后，再用盐酸溶液浸取。
基本原理：在酸性溶液中，用氯化亚锡将三价铁还原为二价铁，加入氯化汞以除去过量的氯化亚锡，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴定至紫色。
反应方程式：2Fe 3+ + Sn 2+ + 6Cl -—→ 2Fe 2+ + SnCl 62―Sn 2+ + 4Cl - + 2HgCl 2 —→ SnCl 62― + Hg 2Cl 2↓6Fe 2+ + Cr 2O 72- + 14H + —→ 6Fe 3+ + 2Cr 3+ + 2Cr 3+ + 7H 2O计算结果：()m V m V Fe 2.01000020.0%=⨯⨯=此法的优点是：过量的氯化亚锡容易除去，重铬酸钾溶液比较稳定，滴定终点的变化明显，受温度的影响（30℃以下）较小，测定的结果比较准确。
一、硫—磷混酸溶样1、药品及试剂①（2+3）硫磷混合酸②重铬酸钾标准溶液： mL此溶液相当于铁。
称取预先在150℃烘干1h的重铬酸钾（基准试剂）于250 mL烧杯中，以少量水溶解后移入1L容量瓶中，用水定容。
重铬酸钾容量法快速测定铁矿石中全铁的含量
重铬酸钾容量法快速测定铁矿石中全铁的含量摘要:采用浓盐酸和氢氟酸分解试样,在酸性介质中,用氯化亚锡将大部分三价铁还原成二价铁,过量的氯化亚锡用高锰酸钾氧化,然后以钨酸钠为指示剂,用三氯化钛还原剩余的三价铁并生成“钨蓝”,再用重铬酸钾氧化至蓝色消失,加入硫磷混酸,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定至终点,借此测定全铁的含量。
本方法加快了溶解的速度,分析精确度高,结果满意。
关键词:容量法铁矿石全铁的含量近些年对铁矿石中全铁含量的测定普遍采用能够进行快速分析的重铬酸钾容量法。
该方法具有简单、快速、准确等优点,在原理上很容易理解,但是具体的操作条件却不容易掌握,在操作过程中特别容易造成操作误差。
本方法是在吸取原有各种方法的基础上对溶解试样的试剂做了一定改进,使试样溶解的更完全,溶解的速度更快,节省了时间和试剂,提高了分析的精确度。
1、实验部分1.1 试剂浓盐酸(ρ:1.19g/mL)氢氟酸(ρ:5.23g/mL)氯化亚锡溶液(10%):称取10g氯化亚锡倒入10mL浓盐酸中,加热溶解后,用蒸馏水稀释至100mL,混匀(用前现配)。
[1]高锰酸钾溶液(0.6%):称取0.6g高锰酸钾溶解于100mL蒸馏水中。
钨酸钠(25%):称取25g钨酸钠溶解于适量蒸馏水中,加10mL磷酸(ρ:1.70g/mL),用蒸馏水稀释至100mL,混匀。
三氯化钛(1+19):量取三氯化钛溶液(15%—20%)5mL,倒入95mL盐酸(1+18)里,混匀(用前现配)。
重铬酸钾标准溶液(0.008333mol/L):称取2.4515g预先在150℃烘干1h的重铬酸钾(基准试剂)溶于蒸馏水里,移入1000mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,混匀。
硫磷混酸:将150mL浓硫酸(ρ:1.84g/mL)在搅拌下缓慢注入500mL蒸馏水中,冷却后再加入150mL磷酸(ρ:1.70g/mL),用蒸馏水稀释至1000mL,混匀。
二苯胺磺酸钠(0.5%):称取0.5g二苯胺磺酸钠溶解于100 mL蒸馏水中。
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重铬酸钾法测定铁矿石中铁的含量
一、实验原理
将粉碎到一定粒度的铁矿石用热的浓盐酸溶解其中大部分的金属氧化物。
待金属氧化物分解完全后，趁热加入SnCl2将大部分Fe3+还原为Fe2+，溶液由红棕色变为浅黄色，然后再以Na2WO4为指示剂，用TiCl3将剩余的Fe3+全部还原为Fe2+，当Fe3+完全还原为Fe2+之后，过量1-2滴TiCl3将溶液中的Na2WO4还原为蓝色的五价钨化物，俗称“钨蓝”，故指示溶液呈蓝色。
采用SnCl2—TiCl3联合还原的反应方程式为：
2Fe3++Sn2+→Sn4++2Fe2+
3Fe3++Ti3++H2O→3Fe2++TiO2++2H+
加入硫磷混酸后蓝色会褪去（不褪色的可以振荡，使其被空气中的O2氧化褪色），然后加入二苯胺磺酸钠指示剂，用标准重铬酸钾溶液滴定至溶液呈稳定的紫色即为终点，在酸性溶液中，Cr2O72-滴定Fe2+的反应式如下：
Cr2O72-+6Fe2++14H+→6Fe3++2Cr3++7H2O
在滴定过程中，产生的Fe3+（黄色）对终点的观察有干扰，所以通常加入磷酸，使Fe3+与磷酸形成无色的Fe(HPO4)2-配合物，消除Fe3+的颜色干扰，以便以观察终点，同时由于生成了Fe(HPO4)2-，使Fe3+的浓度大量下降，避免了二苯胺磺酸钠指示剂被Fe3+氧化而过早改变颜色，使滴定终点提前到达的现象，从而降低了滴定分析的误差。
二、仪器与药品
仪器：分析天平；酸式滴定管；聚四氟乙烯坩埚；锥形瓶；电热板；表面皿；量筒；滴管。
药品：1:1硫酸；氢氟酸；HCl溶液1+1；10% SnCl2溶液；100g/L Na2WO4溶液；1:9 TiCl3溶液；二苯胺磺酸钠溶液（2g/L）；硫磷混酸；K2Cr2O7标准溶液。
三、实验步骤
称取约0.20g的样品置于聚四氟乙烯坩埚中，加水润湿后，加3mL入1+1硫酸、5ml氢氟酸，盖上盖，在电热板上加热分解，经常摇动坩埚，待试样分解完全后继续加热至冒三氧化硫白烟，取下，冷却，加少量水，温热可使可溶盐类溶解。
将溶液转移至250mL锥形瓶中，用蒸馏水将盖上的酸冲入锥形瓶中。
加10mL1:1盐酸，加热至近沸，趁热滴加10%的SnCl2溶液至溶液呈浅黄色，若SnCl2过量，浅黄色完全消失呈无色，则用少量重铬酸钾滴定至溶液呈浅黄色。
用水冲洗杯壁，在水槽中冷却。
加入6滴Na2WO4，然后加入50mL蒸馏水，边滴加TiCl3边摇动，直到溶液刚出现蓝色。
加入50mL蒸馏水，再加入硫—磷混酸20mL至蓝色褪去。
再加入6滴二苯胺磺酸钠指示剂，用重铬酸钾滴定至溶液呈稳定的紫色，即为终点。
全铁含量的计算公式为：Fe%=｛C(1/6K2CrO7)×V×55.85｝/1000×Ms
注：1、需趁热滴加SnCl2，否则导致还原剂过量，影响滴定终点的判断，导致结果偏大。
2、滴加TiCl3时，要一滴一滴的慢慢滴加，同时剧烈的振荡锥形瓶，可以较快的生成钨蓝。
四、数据处理。