碘化钾与金属离子的反应

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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)3]4-、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 = Na4[Ag2(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 + AgI↓AgBr + 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- + 2Ag↓2.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)6]3-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 + I22K2[Fe(CN)6] + 2KI = 2K4[Fe(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[FeF6]3-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[FeF6]3-络合中定量替换出来,又可氧化碘化钾。

Fe3+ + 6NH4F = [FeF6]3- + 6NH4+[FeF6]3- + AlCl3 = [AlF6]3- + 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 + Hg2I2↓Hg2I2 + 2KI = K2[HgI4] + 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K2[HgI4]。

Hg(NO3)2 + 2KI = HgI2↓+ 2KNO3HgI2 + 2KI = K2[HgI4]在碱性(NaOH、KOH)溶液中,K2[HgI4]是氨的最灵敏的检查试剂。