重點(diǎn)：熟悉K2Cr2O7法測定鐵礦石中鐵的原理和操作步驟；了解二苯胺磺酸鈉指標(biāo)劑的作用原理。對(duì)無汞定鐵有所了解，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)。
難點(diǎn)：礦石試樣的溶解；SnCl2的加入量；溶液的冷卻；K2Cr2O7法測定鐵礦石中鐵的操作步驟。
鐵礦石的種類很多，用于煉鐵的主要有磁鐵礦（Fe3O4）、赤鐵礦（Fe2O3）和菱鐵礦（FeCO3）等。鐵礦石試樣經(jīng)鹽酸溶解后，其中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe3+。在強(qiáng)酸性條件下，F(xiàn)e3+可通過SnCl2還原為Fe2+。Sn2+將Fe3+還原完畢后，甲基橙也可被Sn2+還原成氫化甲基橙而褪色，因而甲基橙可指示Fe3+還原終點(diǎn)。Sn2+還能繼續(xù)使氫化甲基橙還原成N，N-二甲基對(duì)苯二胺和對(duì)氨基苯磺酸鈉。其反應(yīng)式為：
這樣一來，略為過量的Sn2+也被消除。由于這些反應(yīng)是不可逆的，因此甲基橙的還原產(chǎn)物不消耗K2Cr2O7。
反應(yīng)在HCl介質(zhì)中進(jìn)行，還原Fe3+ 時(shí)HCl濃度以4 mol·L-1為好，大于6 mol·L-1時(shí)Sn2+則先還原甲基橙為無色，使其無法指示Fe3+的還原，同時(shí)Cl-濃度過高也可能消耗K2Cr2O7，HCl濃度低于2 mol·L-1則甲基橙褪色緩慢。反應(yīng)完后，以二苯胺磺酸鈉為指示劑，用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈紫色即為終點(diǎn)，主要反應(yīng)式如下：
滴定過程中生成的Fe3+呈黃色，影響終點(diǎn)的觀察，若在溶液中加入H2PO4，H3PO4與Fe3+生成無色的Fe(HPO4)-2，可掩蔽Fe3+。同時(shí)由于Fe(HPO4)-2的生成，使得Fe3+/Fe2+電對(duì)的條件電位降低，滴定突躍增大，指示劑可在突躍范圍內(nèi)變色，從而減少滴定誤差。
Cu2+，As(Ⅴ)，Ti(Ⅳ)，Mo(Ⅵ)等離子存在時(shí)，可被SnCl2還原，同時(shí)又能被K2Cr2O7氧化，Sb(Ⅴ)和Sb(Ⅲ)也干擾鐵的測定。
7.K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液：將 K2Cr2O7在150～180℃烘干2h，放入干燥器冷卻至室溫，用指定質(zhì)量稱量法準(zhǔn)確稱取0.6129g K2Cr2O7于小燒杯中，加水溶解后轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。
準(zhǔn)確稱取鐵礦石粉1～1.5g于250mL燒杯中，用少量水潤濕后，加20mL濃HCl，蓋上表面皿，在通風(fēng)柜中低溫分解e799bee5baa6e59b9ee7ad2試樣（可在砂浴上加熱20～30min，并不時(shí)搖動(dòng)，避免沸騰），若有帶色不溶殘?jiān)?，可滴?00g·L-1 SnCl2溶液20～30滴助溶①，試樣分解完全時(shí)，剩余殘?jiān)鼞?yīng)為白色（SiO2）或非常接近白色，此時(shí)可用少量水吹洗表面皿及燒杯內(nèi)壁，冷卻后將溶液轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻。
移取樣品溶液25.00mL于250mL錐形瓶中，加8mL濃HCl，加熱至接近沸騰，加入6滴甲基橙，趁熱邊搖動(dòng)錐形瓶邊慢慢滴加100g·L-1 SnCl2溶液還原Fe3+，溶液由橙紅色變?yōu)榧t色，再慢慢滴加50g·L-1 SnCl2至溶液變?yōu)榈凵魮u動(dòng)后粉色褪去②，說明 SnCl2已過量，可補(bǔ)加1滴甲基橙，以除去稍微過量的SnCl2，此時(shí)溶液如呈淺粉色最好，不影響滴定終點(diǎn)，SnCl2切不可過量。然后，迅速用流水冷卻，加蒸餾水50mL，硫磷混酸20mL，二苯胺磺酸鈉4滴，并立即用 K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至出現(xiàn)穩(wěn)定的紫紅色為終點(diǎn)。平行測定三次，計(jì)算試樣中Fe的含量。
4、若硫酸鹽試樣難于分解時(shí)，可加入少許氟化物助溶，但此時(shí)不能用玻璃器皿分解試樣；
5、如剛加入SnCl2紅色立即褪去，說明SnCl2已經(jīng)過量，可補(bǔ)加1滴甲基橙，以除去稍微過量的SnCl2，此時(shí)溶液若呈現(xiàn)淺粉色，表明SnCl2已不過量。
1.K2Cr2O7法測定鐵礦石中的鐵時(shí)，滴前為什么要加入H3PO4? 加入H3PO4后為何要立即滴定？
答：加入H3PO4，使Fe3+生成無色穩(wěn)定的Fe(HPO4)2-，以減小Fe3+的濃度，降低E Fe3+/Fe2+，若不立即滴定，F(xiàn)e3+更易被氧化，故不能放置而應(yīng)立即滴定。
2.用SnCl2還原Fe3+時(shí)，為何要在加熱條件下進(jìn)行？加入的SnCl2量不足或過量會(huì)給測試結(jié)果帶來什么影響？
4.分解鐵礦石時(shí)，為什么要在低溫下進(jìn)行？如果加熱至沸會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生什么影響？
