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    总铁的定义,铁离子的定义
    发布时间:2018/8/29点击次数:

    总铁的定义

    新威尼斯游戏网站-澳门威利斯游戏网站-澳门威利斯电子游戏-澳门威尼斯人v9579网总铁是铁离子(二价铁和三价铁)及化合铁的总和,测定总铁的仪器叫总铁测定仪,测定铁离子的仪器叫铁离子检测仪、铁离子测定仪、铁离子分析仪等。铁离子(ferri ion),金属阳离子,离子符号Fe3+。是铁失去3个电子后形成的离子,是铁的最稳定离子,有中等强度的氧化性。同时也是一种重要的工业用剂。

    铁离子结构图

    铁离子的化学性质

    铁与硫、硫酸铜溶液、盐酸、稀硫酸等反应时失去两个电子,成为+2价。与Cl2、Br2、硝酸及热浓硫酸反应,则被氧化成Fe3+。铁与氧气或水蒸气反应生成的Fe3O4,往往被看成FeO·Fe2O3,但实际上是一种具有反式尖晶石结构的晶体,既不是混合物,也不是盐。其中有1/3的Fe为+2价,另2/3为+3价。铁的+3价化合物较为稳定。

    铁离子的氧化性是大于铜离子的,而铁单质可以还原铜离子,自然更能还原铁离子了。还原性从大到小:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au。

    新威尼斯游戏网站-澳门威利斯游戏网站-澳门威利斯电子游戏-澳门威尼斯人v9579网氧化性从小到大:K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+、Sn4+、Pb2+、H+、Cu2+、Fe3+、Hg+、Ag+,其实这是按照金属活动性顺序排列的。(注:Pt、Au 很稳定,一般很难形成对应的离子)

    新威尼斯游戏网站-澳门威利斯游戏网站-澳门威利斯电子游戏-澳门威尼斯人v9579网氯、氮等与其形成配合物时,溶液显黄色。而真正的六水合铁离子为浅紫色。

    新威尼斯游戏网站-澳门威利斯游戏网站-澳门威利斯电子游戏-澳门威尼斯人v9579网另外,铁在置换反应中为+2价。

    铁离子与硫氰酸钾

    铁离子与硫氰酸钾

    铁离子的物理性质

    含Fe3+的溶液-----不一定,形成不同的配合物 [Fe(H2O)6]3+为淡紫色,而 [FeCln]3-n(n=1~4)为黄色

    新威尼斯游戏网站-澳门威利斯游戏网站-澳门威利斯电子游戏-澳门威尼斯人v9579网注:中学一般认为铁离子是黄色的,实际是错误的,严格来说最正确的解释应该是六水合物的淡紫色,而其黄色来自于[Fe(H2O)6]3+水解后生成的[Fe(H2O)n(OH)6-n]3-n,溶液酸性较强时(pH<0),Fe3+主要以淡紫色的[Fe(H2O)6]3+存在。如果使pH提高到2~3,水解趋势就很明显.

    新威尼斯游戏网站-澳门威利斯游戏网站-澳门威利斯电子游戏-澳门威尼斯人v9579网氢氧化铁是红褐色沉淀。

    铁离子的鉴别

    铁离子(Fe3+)的检验方法:

    (1)加苯酚显紫红色(络合物)(1、2方程式见下)

    新威尼斯游戏网站-澳门威利斯游戏网站-澳门威利斯电子游戏-澳门威尼斯人v9579网(2)加SCN-(离子) 显血红色 (络合物)

    新威尼斯游戏网站-澳门威利斯游戏网站-澳门威利斯电子游戏-澳门威尼斯人v9579网(3)加氢氧化钠有红褐色沉淀,从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH(常温下):2.7~3.7

    (4)NH4SCN试法:

    Fe3+与SCN-生成血红色具有不同组成的络离子。碱能分解络合物,生成Fe(OH)3沉淀,故反应需要在酸性溶液中进行。HNO3有氧化性,可使SCN-受到破坏,故应用稀HCL溶液酸化试液。其他离子在一般含量时无严重干扰。

    (5)K4Fe(CN)6试法:

    Fe3+在酸性溶液中与K4Fe(CN)6生成蓝色沉淀(以前为普鲁土蓝),但实际上它与前述滕氏蓝系同一物质。其他阳离子在一般含量时不干扰鉴定。Co2+、Ni2+等与试剂生成淡蓝色至绿色沉淀,不要误认为是Fe3+。

    铁离子与亚铁离子

    Fe2+ 亚铁离子一般呈浅绿色,有较强的还原性,能与许多氧化剂反应,如氯气,氧气等。因此亚铁离子溶液最好现配现用,储存时向其中加入一些铁粉(铁离子有强氧化性,可以与铁单质反应生成亚铁离子) 亚铁离子也有氧化性,但是氧化性比较弱,能与镁、铝、锌等金属发生置换反应。

    检验方法

    方法1:观察。亚铁离子,是绿色的,看的出来。

    新威尼斯游戏网站-澳门威利斯游戏网站-澳门威利斯电子游戏-澳门威尼斯人v9579网方法2:加入硫氰化钾(不是硫氢化钾),不显血红色.然后加入氯水,显血红色,则为亚铁离子

    离子方程式

    2Fe2+ + Cl2 ==2Fe3+ +2Cl-

    Fe3+ + 3SCN- ==Fe(SCN)3(络合反应,是可逆的,两种离子结合的比例不唯一,是检验铁离子的特征反应,亚铁离子无此特性)

    若想掩蔽铁离子可使用氟化钠(NaF),血红色立即退去,生成更稳定的络合离子:

    [Fe(SCN)6]3-(此物质不唯一) + 6F- == [FeF6]-(无色)+ 6SCN-

    方法3:加入氢氧化钠溶液,生成白色沉淀,白色沉淀迅速变成灰绿色,最后,变成红褐色。这证明有铁离子。

    新威尼斯游戏网站-澳门威利斯游戏网站-澳门威利斯电子游戏-澳门威尼斯人v9579网方法4:向溶液中加入酸性高锰酸钾,若褪色,亚铁离子,不褪色,则为铁离子。

    方法5:向溶液中加入醋酸钠,由于亚铁离子遇醋酸钠无现象,而铁离子则发生双水解,产生沉淀,再结合。

    新威尼斯游戏网站-澳门威利斯游戏网站-澳门威利斯电子游戏-澳门威尼斯人v9579网方法6:向两种溶液中分别加入用硫酸酸化的溴水,振荡,能使溴水褪色的是二价铁的溶液,不能使溴水褪色的是铁离子溶液。

    离子方程式:2Fe2+ +Br2 = 2Fe3+ + 2Br-

    方法7:向两种溶液中加入苯酚,变紫色的是铁离子的溶液(苯酚与三价铁生成紫色的络离子),不变紫色的是亚铁离子的溶液。

    离子反应方程式:

    Fe3+ + 6C6H5OH =[Fe(C6H5O)6]3- + 6H+。

    方法8:在淀粉碘化钾试纸上分别滴两种溶液,变蓝的是铁离子的溶液(碘化钾与铁离子生成碘单质使淀粉变蓝),不变蓝的是亚铁离子溶液。

    相关反应

    铁与非氧化性酸反应生成亚铁离子 Fe +2HCl == FeCl2 + H2↑

    亚铁离子转化成铁单质 Fe2+ + Zn == Fe + Zn2+

    铁在氯气中燃烧生成铁离子 2Fe +3Cl2 === 2FeCl3

    新威尼斯游戏网站-澳门威利斯游戏网站-澳门威利斯电子游戏-澳门威尼斯人v9579网铁离子转化为铁单质 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2

    铁离子转化成亚铁离子 2Fe3+ + Fe ===3 Fe2+

    新威尼斯游戏网站-澳门威利斯游戏网站-澳门威利斯电子游戏-澳门威尼斯人v9579网亚铁离子转化成铁离子 2Fe2+ + Cl2 === 2Fe3+ +2Cl-

     

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