碘化钾与金属离子的反应.doc

此文档收集于网络，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除碘化钾与金属离子的反应碘化钾的一般性质碘化钾为无臭、味咸带苦、透明之六角形结晶。比重3.1。分子式KI，分子量166。在干燥空气中稳定，在潮湿空气中能潮解，久露于空气和阳光下易被氧化而析出游离碘，致使碘化钾结晶发黄。碘化钾易溶于水，同时吸收热量。水溶液长时间遇光或露置于空气中，则被氧化使溶液变黄，在酸性溶液中这个反应尤为迅速。2KI + 2HCl + 0.5O2 = 2KCl + H2O + I2根据实验推测，上述氧化反应，是分三步进行的：（式中的氧是从空气中来或采用H2O2）。I- + 0.5O2 = IO-IO- + H+ = HIOHIO + I- + H+ = I2 + H2O三个式相加，得：2I- + 2H+ + 0.5O2 = I2 + H2O碘化钾水溶液可以溶解碘，生成不稳定的KI3络合物。但这个络合物对碘的水溶液起着稳定的作用，而且碘化钾的浓度越大，碘溶液越稳定。碘化钾还可溶于酒精、丙酮、吡啶中。I2 + KI =可逆= KI3碘化钾易被氧化剂所氧化，氧化反应的结果，碘化钾分解放出游离碘。2KI + Cl2 = 2KCl + I22KI + Br2 = 2KBr + I2KI + KIO + H2SO4 = K2SO4 + H2O + I24KI + O2 + 4HCl = 4KCl + 2H2O + 2I22KI + H2O2 + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O + I22KI + HClO + HCl = 2KCl + H2O + I26KI + HBrO3 + 5HCl = 5KCl + KBr + 3H2O + 3I25KI + HIO3 + 6HCl = 5KCl + 3H2O + 3I26KI + HClO3 + 5HCl = 6KCl + 3H2O + 3I27KI + KIO4 + 8HCl = 8KCl + 4H2O + 4I22KI + 2KNO2 + 2H2SO4 = 2K2SO4 + 2NO + 2H2O + I22KI + 2KNO2 + 4HCl + 4KCl + 2NO + 2H2O + I22KI + (NH4)2S2O8 = (NH4)2SO4 + K2SO4 + I210KI + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 6K2SO4 + 8H2O + 5I26KI + K2Cr2O7 + 7H2SO4 = 2Cr(SO4)3 + 4K2SO4 + 7H2O + 3I2高价金属离子如：Co3+、Cu2+、Fe3+、Mn4+、Mo6+、Ni3+、Sb3+、Se4+、U6+等，在酸性溶液中，均易氧化碘化钾而放碘。碘化钾能被热浓无机酸作用，分解放碘。8KI + 5H2SO4 =加热= K2SO4 + H2S+ 4H2O +4I2碘化钾与对醌在酸性溶液中相互作用，碘化钾分解放碘。2KI + C6H4O2 + H2SO4 = C6H4(OH)2 + K2SO4 + I2游离碘的测定：称取碘化钾结晶2克溶于50毫升水，加入5毫升淀粉溶液，迅速以0.01N硫代硫酸钠标准溶液滴定，至蓝色退去为终点。碘化钾含量的测定：取0.1至0.2克碘化钾溶于25毫升水，加入10毫升稀硝酸及约20毫升0.1N的硝酸银，迅速以0.01N的硫氰酸铵标准溶液滴定剩余的硝酸银，以铁铵矾为指示剂，至溶液变红为滴定终点。碘化钾与离子的反应碘化钾在水溶液中离解：KI =可逆= K+ + I-碘化钾与离子反应时，主要是生成碘化物的沉淀。碘化钾与高价金属离子作用，则碘离子被氧化而成游离碘。银、金、砷、铋、铈、镉、钴、铬、铜、铁、汞、铱、锰、钼、镍、铅、锑、硒、锡、铊、钒、碲、铀、锌、铼、铂(钯、铑、锇、钌)等均与碘化钾有作用。1.银：Ag+与碘化钾作用，生成黄色的碘化银沉淀。沉淀不溶于硝酸，在浓氨水中溶解得也极微量。Ag + KI = AgI + K+碘化银溶解于硫代硫酸钠和氰化钾的溶液中，生成无色络合物：Ag(S2O3)-、Ag2(S2O3)34-、及Ag(CN)2-。碘化银与硫代硫酸钠的反应，需在大量过量的试剂中进行。2AgI + 3Na2S2O3 = Na4Ag2(S2O3)3 + 2NaI碘化银溶于浓的热碘化钾溶液中，当溶液以水稀释时，碘化银又重新沉淀出来。AgI + 2KI =可逆= K2(AgI3)氯化银及溴化银均可与碘化钾作用，转化为碘化银。AgCl + KI = KCl + AgIAgBr + KI = KBr + AgI碘化钾与Ag+生成碘化银的反应是定量进行的。常利用这个反应作为银的容量测定。在硝酸介质中，用碘化钾标准溶液滴定，使Ag+生成碘化银沉淀，过加之I-可与碘(淀粉)生成蓝色为终点。碘化银在稀硫酸(2N)溶液中与锌粉作用，则碘化银被分解生成元素银的沉淀。2AgI + Zn =稀硫酸= Zn2+ + 2I- + 2Ag2.砷：亚砷化合物与碘化钾在热的酸性溶液中作用，生成碘化亚砷的红色沉淀。Na3AsO3 + 3KI + 6HCl = AsI3 + 3KCl + 3NaCl + 3H2O五价砷在强酸中能氧化碘化钾而析出碘，在PH5.5时，即开始放碘反应，若PH大于5.5则放碘反应不能发生。H3AsO4 + 2HCl + 2KI = H3Aso3 + 2KCl + H2O + I2酸度越大，上述反应越可达到完全。如将析出之碘用硫代硫酸钠还原之，则反应可以定量进行。此为容量法测五价砷的重要反应之一。反之，当用碘滴定三价砷时，PH应在8至9之间。可加碳酸氢钠溶液以达到PH约等于9的目的。Na3AsO3 + I2 + 2NaOH = Na3AsO4 + 2NaI + H2O3.金：弱酸性溶液中，Au3+与碘化钾作用，发生氧化还原反应。反应产物为：碘化钾被氧化析出碘，而Au3+被还原为Au+。这个反应可以定量进行，析出之碘可用硫代硫酸钠标准溶液滴定。AuCl3 + 3KI = AuI + 3KCl + I24.铋：Bi2+存在下的溶液中，徐徐加入碘化钾，则生成碘化铋的棕色沉淀。沉淀溶于过量的碘化钾，生成黄色(或棕色)的KBiI4络合物。用水稀释，则络合物又分解为BiI3沉淀。BiI3+ + KI = BiI3 + 3K+BiI3+ + KI =可逆= KBiI4当大量的水作用于BiI3时，则转化为橙色的碘氧化铋。BiI3TH2O =可逆= 2HI + BiOI当作过量碘化钾试剂存在下，生成黄色KBiI4络合物的反应十分灵敏，可以检查出10的负5次方克每毫升的铋。因此，常利用此反应作比色测铋的依据。三价铁干扰铋的比色，可加抗坏血酸还原以消除其干扰。5.铈：Ce4+在酸性溶液中与碘化钾作用，析出游离碘，Ce4+被还原为Ce3+。这个反应定量进行，灵敏度很高。2Ce4+ + 2I- = 2Ce3+ + I2析出的游离碘可用硫代硫酸钠(或二氯化锡)标准溶液滴定以间接求得铈的含量。6.钴：Co3+在酸性溶液中与碘化钾作用，发生氧化还原反应而放碘。2Co(OH)3 + 2KI + 6HCl = 2CoCl2 + 2KCl + 6H2O + I2Co2+在强氨性溶液中，与碘化钾作用，生成浅红色CoI2.6NH3之沉淀。Co2+ + 6NH3 + 2KI = CoI2.6NH3 + 2K+7.铬：铬酸盐及重铬酸盐与碘化钾在酸性溶液中作用，定量地析出碘。此为定量测铬的重要反应之一。2CrO42+ + 16H+ + 6I- = 2Cr3+ + 8H2O + 3I2Cr2O72- + 14H+ + 6I- = 2Cr3+ + 7H2O + 3I2利用这个反应，可以使用重铬酸钾标准溶液滴定Sn2+等元素的流程中，使用淀粉.碘化钾指示终点。8.铜：Cu2+与碘化钾在微酸性溶液中作用，生成碘化亚铜之白色沉淀。在生成碘化亚铜的同时，碘化钾被氧化而析出碘。使溶液呈显黄色或棕色。本氧化还原反应定量进行，为容量法测铜的重要反应之一。2CuSO4 + 4KI = Cu2I2 + 2K2SO4 + I2容量法测铜，常控制PH3.2至4的氟化铵溶液中，Fe3+生成稳定的FeF63-络离子，不再与碘化钾反应。Cu2+则定量地进行上述化学反应而析出碘，以淀粉溶液为指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色退去为终点。当溶液PH小于4，则析出之碘形成不稳定的次碘酸盐，本身具有氧化还原反应性能；PH大于4时，则As3+、Sb3+被碘氧化而干扰测铜。碘化亚铜吸附碘，会使测铜结果偏低，加入硫氰酸钾可以发生如下的置换反应，而消除因碘化亚铜结晶中吸附碘而造成的偏差。CU2I2 + 2KCNS = Cu2(CNS)2 + 2KI根据上述反应，硫氰酸钾的加入，不只是消除碘化亚铜沉淀吸附碘的影响，更有意义的事：还可以节约较昂贵的碘化钾用量。但加入硫氰酸钾之前应检查是否含还原剂？！某些硫氰酸钾(分析纯)中含还原剂，致使测铜结果偏低！采取在硫氰酸钾溶液中，加碘至黄色，淀粉溶液作指示剂，再以硫代硫酸钠溶液消除过加的碘，以备用。EDTA二钠、硫脲络合铜之后，碘化钾不能再与Cu2+反应。9.铁：Fe3+、Fe(CN)63-在酸性溶液中与碘化钾作用，发生氧化还原反应，并析出游离碘。2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + 2KCl + I22K2Fe(CN)6 + 2KI = 2K4Fe(CN)6 + I2上述反应若在一定酸度下，例如0.8N盐酸液中，则氧化还原反应定量进行。这个反应曾被用作定量测铁之依据。如果试样不含Cu2+，则可得到良好的结果。上述反应中，加入F-则Fe3+生成FeF63-型的稳定络离子。碘化钾不再与络合物中之Fe3+发生氧化还原反应。但降低PH至1左右时，AlCl3可以使Fe3+从FeF63-络合中定量替换出来，又可氧化碘化钾。Fe3+ + 6NH4F = FeF63- + 6NH4+FeF63- + AlCl3 = AlF63- + Fe3+ + 3Cl-2Fe3+ + 2KI = 2Fe2+ + 2K+ + I2利用这些反应，可以先以碘氟法测铜，然后于测铜试液中加入AlCl3，则又析出碘，以硫代硫酸钠滴定之，以求铁的含量。10.汞：Hg22+与碘化钾作用，生成绿色碘化亚汞沉淀。沉淀可部分地溶于过量试液中，并析出金属汞。Hg2(NO3)2 + 2KI = 2KNO3 + Hg2I2Hg2I2 + 2KI = K2HgI4 + Hg汞离子Hg2+与碘化钾作用，则生成红色碘化汞沉淀，HgI2易溶于过量碘化钾溶液中，生成无色络合物K2HgI4。Hg(NO3)2 + 2KI = HgI2 + 2KNO3HgI2 + 2KI = K2HgI4在碱性(NaOH、KOH)溶液中，K2HgI4是氨的最灵敏的检查试剂。虽极微量之氨，亦能使溶液呈显黄或橙色。此试剂即所谓纳氏试剂。2K2HgI4 + 3KOH + NH3.H2O = Hg2O.NH2.I + 7KI + 3H2O纳氏试剂反应亦可应用检出微量汞。可将氢氧化钾、碘化钾、氨水加到含Hg2+水试液中，则试液即显黄色。反应同上。K2HgI4络合物可被氧化剂如硫酸高铈氧化而析出游离碘。K2HgI4 + 2Ce(SO4)2 = HgI2 + K2SO4 + Ce(SO4)3 + I211.铱：Ir4+如高氯铱酸盐氧化碘化钾析出碘。2K2IrCl6 + 2KI = 2K3IrCl6 + I212.锰：Mn4+与碘化钾在酸性溶液中作用，发生氧化还原反应而析出碘，在一定条件下，反应定量进行。Mn4+ + 2KI = Mn2+ + 2K+ + I2MnO2 + 4H+ + 2KI = Mn2+ + 2K+ + 2H2O + I2七价锰如KMnO4在酸性溶液中，与碘化钾作用析出碘。2KMnO4 + 4H2SO4 + 6KI = 2MnO2 + 4H2O + 4K2SO4 + 3I2所产生之MnO2继续与碘化钾反应析出碘，反应同上。13.钼：Mo6+在酸性溶液中与碘化钾作用，发生氧化还原反应而析出碘。2MoO3 + 4HCl + 4KI = 2MoO2I + 4KCl + 2H2O + I214.镍：Ni3+在酸性溶液中与碘化钾作用，发生氧化还原反应而析出碘。2Ni(OH)3 + 6HCl + 2KI = 2NiCl2 + 2KCl + 6H2O + I215.铅：Pb2+与碘化钾作用，生成黄色碘化铅沉淀。沉淀溶于极过量之碘化钾溶液中，生成络合物K2PbI4。当络合物溶液以水稀释时，络合物即行分解，碘化铅重新沉淀。PbI2 + 2KI =可逆= K2PbI4碘化铅显著地溶于热水，194份水中100摄氏度时，可溶解1份碘化铅，溶液无色。冷却后碘化铅成闪光的金黄色片状结晶沉淀而析出，这是铅离子的定性反应中重要反应之一。碘化铅能溶于氯化钠.盐酸混合溶液，生成溶解度较大的复盐Na2PbCl4。PbI2 + 2NaCl + 2HCl = Na2PbCl4 + 2HI16.铂、铑、钯：浓氯铂酸溶液与碘化钾作用，生成黑色PtI4沉淀。PtI4易溶于盐酸及过量试剂而生成暗血红色PtI62-络阴离子。反应灵敏，可检出0.001毫克铂；氯铑酸在热溶液中与碘化钾作用，生成暗棕色RhI3沉淀；氯钯酸与碘化钾作用生成黑色PdI2沉淀。溶于过量试剂，为定性检钯之重要反应。PdCl2 + 2KI = PdI2 + 2KCl17.锇：Os8+离子如Na2OsO4(OH)2的碱性溶液，用硫酸酸化，可与碘化钾作用，定量发出碘。Os8+被碘化钾还原为Os6+的锇酸钠Na2OsO4。此反应为定量测锇的重要反应之一。Na2OsO4(OH)2 + H2SO4 + 2KI = Na2OsO4 + K2SO4 + 2H2O + I218.铼：Re7+离子如HReO4与碘化钾作用，发生氧化还原反应而析出碘。反应定量进行，为定量测铼的重要反应之一。2HReO4 + 6H+ 2KI + 2ReO22+ + 2K+ + 4H2O + I219.锑：亚锑离子Sb3+与碘化钾作用，生成物为SbI3，与过量的碘化钾作用，则生成黄绿色络合物KSbI4,黄绿色之深浅与碘化钾及硫酸之浓度有关。SbCl3 + 4KI = 3KCl + KSbI4锑离子Sb5+与碘化钾在强酸性溶液中作用，析出游离碘。SbCl6 + 2KI = SbCl3 + 2KCl + I2当溶液的PH小于5时，Sb5+即开始氧化碘化钾，锑酸亦能氧化碘化钾放碘。本反应为容量法测锑的重要反应之一。定量反应进行的条件是：在强酸性溶液中，加入碘化钾。以硫代硫酸钠标准溶液滴定析出之碘。H3SbO4 + 5HCl + 2KI = SbCl3 + 2KCl + 4H2O + I220.硒：亚硒酸在冷盐酸溶液中与碘化钾作用，生成红棕色硒元素沉淀并析出游离碘。H2SeO3 + 4HCl + 4KI = Se + 2I2 + 4KCl + 3H2O上述反应定量进行。可用硫代硫酸钠滴定析出之碘，以间接计算硒的含量。21.碲：亚碲酸H2TeO3在稀硝酸溶液中，与碘化钾作用，生成元素碲及游离碘。反应定量进行。如以硫代硫酸钠标准溶液滴定析出之碘，则可定量测碲。H2TeO3 + 4I- + 4H+ = Te + 2I2 + 3H2O22.锡：浓亚锡离子溶液与过量的碘化钾作用，生成难溶于水的红色碘化亚锡沉淀。碘化亚锡易溶于盐酸，而形成无色溶液。SnCl2 + 2KI = 2KCl + SnI223.铊：亚铊离子Tl+与碘化钾作用，生成黄色碘化亚铊沉淀。此时，Cd、Zn、Fe、Cr、Al、Mn、Co、Ni、Ba、Sr、Ca、及Mg离子都不生沉淀。而与Tl+一同沉淀的元素仅有Ag、Pd、Cu离子。利用这个特性，可以使Tl+与上述元素分离。Tl2SO4 + 2KI = 2TlI + K2SO4上述反应，不受EDTA二钠的影响。在EDTA二钠存在下除Tl+、Ag+外其他元素如Fe3+、Cu、Pb、Bi离子与EDTA二钠生成稳定的络