13,331
次編輯
變更
铁离子
,创建页面，内容为“File:铁离子1.jpg|缩略图|铁离子[https://gss0.baidu.com/-4o3dSag_xI4khGko9WTAnF6hhy/zhidao/pic/item/fd039245d688d43fa3b93911731ed21b0ff43bc4.jpg 原图链…”
[[File:铁离子1.jpg|缩略图|铁离子[https://gss0.baidu.com/-4o3dSag_xI4khGko9WTAnF6hhy/zhidao/pic/item/fd039245d688d43fa3b93911731ed21b0ff43bc4.jpg 原图链接][https://gss0.baidu.com/-4o3dSag_xI4khGko9WTAnF6hhy/zhidao/pic/item/fd039245d688d43fa3b93911731ed21b0ff43bc4.jpg 图片来源优酷网]]]
铁离子（ferri ion），是一种[[金属阳离子]]，离子符号为Fe3+，是铁原子失去3个电子后形成的[[离子]]，是铁的最稳定离子，有较强的氧化性，同时也是一种重要的工业用剂。
'''中文名''':[[铁离子]]
'''外文名''':ferri ion化学式Fe3+
'''分子量''':55.845化合价+3价
'''性 质''':较强的[[氧化性]]
==化学性质==
铁的+3价化合物较为稳定。铁离子是指+3价离子，是铁失去外层[[电子]]所得到的离子。除此之外，铁原子还可以失去两个电子得到[[亚铁离子]]。当铁与[[单质硫]]、[[硫酸铜溶液]]、[[盐酸]]、[[稀硫酸]]等反应时失去两个电子，成为+2价，而与Cl2、Br2、[[硝酸]]及[[热浓硫酸]]反应时，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。
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） <ref>[黄丽. 物质氧化性,还原性强弱比较[J]. 好家长, 2016(30).]</ref>
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。
另外，铁在置换反应中为+2价。
==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 [FeCl2]+，[FeCl4]-为黄色
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)4(OH)2]+，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 <ref>[北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学实验室．无机化学 下册 第四版：高等教育出版社，2003年1月：772~773页]</ref>
[[氢氧化铁]]是红褐色沉淀。
==鉴别==
铁离子（[Fe(H2O)6]3+）的检验方法：
(1)加[[苯酚]]显紫红色（络合物）
(2)加SCN-(离子) 显血红色 ([[络合物]])
(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：[Fe(H2O)6]3+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）K4[Fe(CN)6]试法：[Fe(H2O)6]3+在酸性溶液中与K4[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀（以前为普鲁士蓝），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[Fe(H2O)6]3+。
==两种铁离子简介==
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。
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
[[File:铁离子2.jpg|缩略图|铁离子[https://gss0.baidu.com/-fo3dSag_xI4khGko9WTAnF6hhy/zhidao/wh%3D600%2C800/sign=1c7620ce02d79123e0b59c729d0475ba/f3d3572c11dfa9ec5ce526d16cd0f703908fc129.jpg 原图链接][https://gss0.baidu.com/-fo3dSag_xI4khGko9WTAnF6hhy/zhidao/wh%3D600%2C800/sign=1c7620ce02d79123e0b59c729d0475ba/f3d3572c11dfa9ec5ce526d16cd0f703908fc129.jpg 图片来源优酷网]]]
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]3-（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。
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。
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。
方法9：加入邻菲罗啉，显红色。
==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
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=3Fe2+
亚铁离子转化成铁离子：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- <ref>[王春. 基于实验支持下的元素化合物教学研究——以《金属与酸和水的反应》教学课例为例[J]. 教育与装备研究, 2012(3):5-7.]</ref>
==其他==
1.可溶性硫氰化物法（这是高中化学最常用的方法）
用2支试管分取两种溶液各少量，分别滴入可溶性硫氰化物（如KSCN、NaSCN、NH4SCN）等溶液，变血红色的是铁离子溶液：Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3
不变血红色的是亚铁离子溶液，因为Fe与SCN生成的络合物Fe（SCN）2为无色：Fe2++2SCN-=Fe（SCN）2
2.加碱法
取铁离子与亚铁离子溶液分别加入碱液（如氨水、氢氧化钠、氢氧化钾溶液），生成红褐色沉淀的是铁离子溶液。
（加氨水）Fe3++3NH3·H2O=Fe（OH）3↓+3NH4+，现象红褐
（加强碱）Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓，
现象：生成白色沉淀并立即转变为绿色，最后变为红褐色的是亚铁离子溶液。
（加氨水）Fe2++2NH3·H2O=Fe（OH）2↓+2NH4+，现象白色沉淀转变至绿色，最后变为红褐色。
（加强碱）Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓，现象白色沉淀转变至绿色，最后变为红褐色。
4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3↓，现象红褐色沉淀。
3.苯酚法
在盛苯酚溶液的2支试管中分别滴入几滴铁离子与亚铁离子溶液，变紫色的是铁离子的溶液（苯酚与Fe3+生成紫色的络离子），不变紫色的是亚铁离子的溶液。
Fe3++6C6H5OH=[Fe（C6H5O）6]3-+6H+ ；<ref>[邹胜义. 铁与铁离子的化学性质和铁离子的鉴定[J]. 东华理工大学学报(社会科学版), 1999(3):45-48.]</ref>
==视频==
==橘老师课堂第九十六期：铁离子与亚铁离子的转化==
{{#iDisplay:m0962vdj0fr | 560 | 390 | qq }}
==参考文献==
{{Reflist}}
铁离子（ferri ion），是一种[[金属阳离子]]，离子符号为Fe3+，是铁原子失去3个电子后形成的[[离子]]，是铁的最稳定离子，有较强的氧化性，同时也是一种重要的工业用剂。
'''中文名''':[[铁离子]]
'''外文名''':ferri ion化学式Fe3+
'''分子量''':55.845化合价+3价
'''性 质''':较强的[[氧化性]]
==化学性质==
铁的+3价化合物较为稳定。铁离子是指+3价离子，是铁失去外层[[电子]]所得到的离子。除此之外，铁原子还可以失去两个电子得到[[亚铁离子]]。当铁与[[单质硫]]、[[硫酸铜溶液]]、[[盐酸]]、[[稀硫酸]]等反应时失去两个电子，成为+2价，而与Cl2、Br2、[[硝酸]]及[[热浓硫酸]]反应时，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。
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） <ref>[黄丽. 物质氧化性,还原性强弱比较[J]. 好家长, 2016(30).]</ref>
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。
另外，铁在置换反应中为+2价。
==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 [FeCl2]+，[FeCl4]-为黄色
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)4(OH)2]+，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 <ref>[北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学实验室．无机化学 下册 第四版：高等教育出版社，2003年1月：772~773页]</ref>
[[氢氧化铁]]是红褐色沉淀。
==鉴别==
铁离子（[Fe(H2O)6]3+）的检验方法：
(1)加[[苯酚]]显紫红色（络合物）
(2)加SCN-(离子) 显血红色 ([[络合物]])
(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：[Fe(H2O)6]3+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）K4[Fe(CN)6]试法：[Fe(H2O)6]3+在酸性溶液中与K4[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀（以前为普鲁士蓝），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[Fe(H2O)6]3+。
==两种铁离子简介==
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。
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
[[File:铁离子2.jpg|缩略图|铁离子[https://gss0.baidu.com/-fo3dSag_xI4khGko9WTAnF6hhy/zhidao/wh%3D600%2C800/sign=1c7620ce02d79123e0b59c729d0475ba/f3d3572c11dfa9ec5ce526d16cd0f703908fc129.jpg 原图链接][https://gss0.baidu.com/-fo3dSag_xI4khGko9WTAnF6hhy/zhidao/wh%3D600%2C800/sign=1c7620ce02d79123e0b59c729d0475ba/f3d3572c11dfa9ec5ce526d16cd0f703908fc129.jpg 图片来源优酷网]]]
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]3-（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。
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。
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。
方法9：加入邻菲罗啉，显红色。
==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
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=3Fe2+
亚铁离子转化成铁离子：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- <ref>[王春. 基于实验支持下的元素化合物教学研究——以《金属与酸和水的反应》教学课例为例[J]. 教育与装备研究, 2012(3):5-7.]</ref>
==其他==
1.可溶性硫氰化物法（这是高中化学最常用的方法）
用2支试管分取两种溶液各少量，分别滴入可溶性硫氰化物（如KSCN、NaSCN、NH4SCN）等溶液，变血红色的是铁离子溶液：Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3
不变血红色的是亚铁离子溶液，因为Fe与SCN生成的络合物Fe（SCN）2为无色：Fe2++2SCN-=Fe（SCN）2
2.加碱法
取铁离子与亚铁离子溶液分别加入碱液（如氨水、氢氧化钠、氢氧化钾溶液），生成红褐色沉淀的是铁离子溶液。
（加氨水）Fe3++3NH3·H2O=Fe（OH）3↓+3NH4+，现象红褐
（加强碱）Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓，
现象：生成白色沉淀并立即转变为绿色，最后变为红褐色的是亚铁离子溶液。
（加氨水）Fe2++2NH3·H2O=Fe（OH）2↓+2NH4+，现象白色沉淀转变至绿色，最后变为红褐色。
（加强碱）Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓，现象白色沉淀转变至绿色，最后变为红褐色。
4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3↓，现象红褐色沉淀。
3.苯酚法
在盛苯酚溶液的2支试管中分别滴入几滴铁离子与亚铁离子溶液，变紫色的是铁离子的溶液（苯酚与Fe3+生成紫色的络离子），不变紫色的是亚铁离子的溶液。
Fe3++6C6H5OH=[Fe（C6H5O）6]3-+6H+ ；<ref>[邹胜义. 铁与铁离子的化学性质和铁离子的鉴定[J]. 东华理工大学学报(社会科学版), 1999(3):45-48.]</ref>
==视频==
==橘老师课堂第九十六期：铁离子与亚铁离子的转化==
{{#iDisplay:m0962vdj0fr | 560 | 390 | qq }}
==参考文献==
{{Reflist}}