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解放军文职招聘考试三氯化铁
来源：长理培训发布时间：2017-10-07 13:46:15
三氯化铁
三氯化铁是比较重要的铁（Ⅲ）盐，主要用于有机染色反应中的催化剂。因为它能引起蛋白质的迅速凝聚，在医疗上用作外伤止血剂。另外它还用于照相、印染、印刷电路的腐蚀剂和氧化剂。
我们从制备和性质两个方面介绍 FeCl 3 。
三氯化铁的制备
三氯化铁有无水三氯化铁 FeCl 3 和六水合三氯化铁 FeCl 3 · 6H 2 O 。
①无水 FeCl 3
将铁盾与氯气在高温下直接合成就可以得到棕黑色的无水 FeCl 3 ：
2Fe + 3Cl 2 == 2FeCl 3
无水 FeCl 3 的熔点（ 555K ）、沸点 (588K) 都比较低，能借升华法提纯，并易溶于有机溶剂（如丙酮）中，这些都说明无水 FeCl 3 具有明显的共价性。
在 673K 时，气态的 FeCl 3 以双聚分子 Fe 2 Cl 6 形式存在，其结构和 Al 2 Cl 6 相似， 1023K 以上时，双聚分子分解为单分子 FeCl 3 。
双聚分子 Fe 2 Cl 6 的结构
无水 FeCl 3 在空气中易潮解，易溶于水生成淡紫色的 [Fe(H 2 O) 6 ] 离子。
②六水合三氯化铁 FeCl 3 ? 6H 2 O
将铁屑溶于盐酸中，再往溶液中通入氯气，经浓缩、冷却，就有黄棕色的六水合三氯化铁 FeCl 3 ? 6H 2 O （或写成 [Fe(H 2 O) 6 ] Cl 3 ）
晶体析出。
Fe + 2HCl == FeCl 2 + H 2 ↑
2FeCl 2 + Cl 2 + 12H 2 O == 2FeCl 3 · 6H 2 O
加热六水合三氯化铁晶体，则水解失去 HCl 而生成碱式盐：
2FeCl 3 · 6H 2 O ==Fe(OH)Cl 2 +HCl ↑
三氯化铁的性质
有关三氯化铁的性质主要介绍两个方面：
① Fe(III) 的水解
FeCl 3 及其它铁（Ⅲ）盐溶于水后都容易水解，因为 Fe 有较高的正电场，离子半径为 60pm ，有较大的电荷半径比，因此在水溶液中明显地水解，使溶液显酸性。
水解过程复杂，首先发生逐级水解：
[Fe(H 2 O) 6 ] 3+ + H 2 O [Fe(OH)(H 2 O) 5 ] 2+ +H 3 O +
随着水解反应的进行，同时发生聚合反应：
以上总的水解反应可以写成：
2[Fe(H 2 O) 6 ] 3+ [Fe(H 2 O) 4 (OH) 2 Fe(H 2 O) 4] 4+ + 2H + K=10 -2..91
水解的最终产物是析出红棕色的氢氧化铁的胶状沉淀：
Fe 3+ + 3H 2 O == Fe(OH) 3 ↓ + 3H +
水解平衡关系式可以看出，当溶液中酸过量 Fe 主要以 [Fe(H 2 O) 6 ] 存在。 pH 值约为零时，溶液中含约 99% 的 [Fe(H 2 O) 6 ] 。如果是 pH 值提高到 2 ─ 3 时，水解趋势明显，聚合倾向增大，最终生成红棕色胶状氢氧化铁（或称为水合三氯化铁）沉淀。将溶液加热，同样也能促进 Fe 离子的水解。
使 Fe 离子水解析出氢氧化铁沉淀，是长期以来作为一种典型的除铁的方法，在冶金和化工生产中得到广泛应用。例如，试剂生产中常用 H 2 O 2 氧化 Fe 成 Fe ：
2Fe 2+ + H 2 O 2 + 2H + == 2Fe 3+ + 2H 2 O
然后加碱，提高溶液的 pH 值，使 Fe 成为 Fe(OH) 3 析出，以达到除铁的目的。但这种方法的主要缺点是 Fe(OH) 3 具有胶体性质，不仅沉淀速度慢，过滤困难，而且使一些物质被吸附而损失。（一般用凝聚剂将 Fe(OH) 3 凝聚沉降，或长时间加热煮沸以破坏胶体。但当 Fe
浓度较大时，从溶液中分离 Fe(OH) 3 仍然是很困难的。）
在现代工业生产中使用 NaClO 3 为氧化剂，将 Fe 氧化为 Fe ：
6Fe + NaClO 3 + 6H + == 6Fe 3+ + NaCl + 3H 2 O
令 Fe 在较小的 pH （ pH=1.6~1.8 ）条件下水解，温度保持在 358~368K ，这时在溶液中只存在一些聚合的 [Fe 2 (OH) 2 ] 、 [Fe 2 (OH) 4 ] 离子，这些聚合离子能与 SO 4 2- 结合，生成一种浅黄色的复盐晶体，其化学式为：
M 2 Fe 6 (SO 4 ) 4 (OH) 12 (M= K + 、 Na + 、 NH 4 + )
俗称黄铁矾，如黄铁矾钠 Na 2 Fe 6 (SO 4 ) 4 (OH) 12 。黄铁矾在水中的溶解度小，而且颗粒大，沉淀速度快，很容易过滤，因此在水法冶金中广泛采用生成黄铁矾的办法除去杂质铁。
② Fe(III) 的氧化性
三氯化铁及其它铁（Ⅲ）盐在酸性溶液中是较强的氧化剂，可以将 I 氧化成 I 2 ，将 H 2 S 氧化成单质 S ，还可以被 SnCl 2 还原，标准电极电势为 +0.771v ：
2Fe 3+ + 2I - == 2Fe 2+ + I 2
2Fe 3+ + H 2 S == 2Fe 2+ + S
2Fe 3+ + SnCl 2 == 2Fe 2+ + SnCl 4
另外， FeCl 3 的溶液还可以溶解 Cu ，使 Cu 变成 CuCl 2 而溶解：
2FeCl 3 + Cu == CuCl 2 + 2FeCl 2
铜的标准电极电势值 φ A θ （ Cu 2+ /Cu ） = +0.337V 。
在印刷制版中，就是利用 FeCl 3 这一性质，作铜板的腐蚀剂，把铜版上需要去掉的部分溶解变成 CuCl 2 。
责编：刘卓
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