碘化钾和金属离子的反应.docx

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碘化钾和金属离子的反应

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+=HIO

HIO+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+I2

2KI+Br2=2KBr+I2

KI+KIO+H2SO4=K2SO4+H2O+I2

4KI+O2+4HCl=4KCl+2H2O+2I2

2KI+H2O2+H2SO4=K2SO4+2H2O+I2

2KI+HClO+HCl=2KCl+H2O+I2

6KI+HBrO3+5HCl=5KCl+KBr+3H2O+3I2

5KI+HIO3+6HCl=5KCl+3H2O+3I2

6KI+HClO3+5HCl=6KCl+3H2O+3I2

7KI+KIO4+8HCl=8KCl+4H2O+4I2

2KI+2KNO2+2H2SO4=2K2SO4+2NO+2H2O+I2

2KI+2KNO2+4HCl+4KCl+2NO+2H2O+I2

2KI+（NH4）2S2O8=（NH4）2SO4+K2SO4+I2

10KI+2KMnO4+8H2SO4=2MnSO4+6K2SO4+8H2O+5I2

6KI+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+H2O

3.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+I2

4.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+I2

Co2+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+3I2

Cr2O72-+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+I2

2K2[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↓+2KNO3

HgI2+2KI=K2[HgI4]

在碱性（NaOH、KOH）溶液中，K2[HgI4]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。

2K2[HgI4]+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。

K2[HgI4]络合物可被氧化剂如硫酸高铈氧化而析出游离碘。

K2[HgI4]+2Ce（SO4）2=HgI2+K2SO4+Ce（SO4）3+I2

11.铱：

Ir4+如高氯铱酸盐氧化碘化钾析出碘。

2K2IrCl6+2KI=2K3IrCl6+I2

12.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++I2

MnO2+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+I2

14.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+I2

15.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K2[PbI4]。

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=K2[PbI4]

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+2HI

16.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↓+2KCl

17.锇：

Os8+离子如Na2[OsO4（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Na2[OsO4]。

此反应为定量测锇的重要反应之一。

Na2[OsO4（OH）2]+H2SO4+2KI=Na2[OsO4]+K2SO4+2H2O+I2

18.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+I2

19.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K[SbI4],黄绿色之深浅与碘化钾及硫酸之浓度有关。

SbCl3+4KI=3KCl+K[SbI4]

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+I2

20.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+3H2O

22.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+SnI2↓

23.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二钠生成稳定的络合物，不再与碘化钾作用而留于溶液中。

根据这个特点，可以使亚铊离子定量地与Fe3+等分离。

TlI的沉淀反应，是铊的重量法测定的重要依据之一。

铊离子Tl3+与碘化钾作用，被还原而生成亚铊离子。

如TlCl3与碘化钾作用，而生成TlCl并析出游离碘。

TlCl3+2KI=TlCl↓+2KCl+I2

这个反应定量进行，析出之碘如用硫代硫酸钠标准溶液滴定，则可以测出铊的含量。

Fe3+有干扰，可加入F-以消除。

上述反应析出之碘，还可以用CCl4或CHCl3萃取进行比色。

如果因Tl3+甚微而析出微量碘，可加入淀粉.碘化钾溶液，再行比色。

灵敏度可达0.003%的Tl。

Fe3+干扰测定，可加PO43-以消除之。

24.钒：

V5+如NaVO3在酸性溶液中，与碘化钾作用，V5+被还原为V3+，同时析出游离碘。

加热挥发去尽碘，则溶液呈现出V3+的绿色。

2NaVO3+6H2SO4+4KI=V2（SO4）3+Na2SO4+2K2SO4+6H2O+2I2

25.铀：

U6+在中性溶液中，与碘化钾及碘酸钾的混合液作用，析出游离碘。

这个反应在加热的条件下，迅速完成，为定量测定铀的重要反应之一。

3UO2（NO3）+5KI+KIO3+3H2O=3UO2（ON）2+3I2+6KNO3

26.钌：

在煮沸的热溶液中，RuCl3与碘化钾作用，发生沉淀反应。

RuCl3+3KI=RuI3↓+3KCl

27.锌：

在中性溶液中，大量钾盐（如K2SO4）存在下，Zn2+与碘化钾及K3[Fe（CN）6]4作用，按下式化学反应生成游离碘。

反应定量进行。

3Zn2++2KI+2[Fe（CN）6]3-=K2Zn3[Fe（CN）6]+I2