化学自习室移动版

 1．氯化铁溶液与硫氰化钾溶液反应的离子方程式
         Fe³⁺与SCN^-反应，生成的络离子有六种：[Fe(SCN)]²⁺ 、[Fe(SCN)₂]⁺ 、Fe(SCN)₃、[Fe(SCN)₄]^-、[Fe(SCN)₅]^2-和[Fe(SCN)₆]^3-。这些络离子在水溶液中都呈红色。写这个反应的离子方程式，并不需把这六种离子都写出来，一般写为：Fe³⁺ ＋ SCN^-=[Fe(SCN)]²⁺ 或 Fe³⁺ ＋ 3SCN^- = Fe(SCN)₃

2．向氯化铁溶液中通入硫化氢，反应后生成什么物质？
       硫化氢的还原性强，能被Fe³⁺离子氧化，生成硫单质，Fe³⁺离子被还原为Fe²⁺离子，化学反应方程式：

2FeCl₃ ＋ H₂S = 2FeCl₂ ＋ S↓＋2HCl

       产物中的氯化亚铁不会与过量的硫化氢反应生成FeS沉淀。因为溶液中存在HCl，呈酸性，FeS溶于盐酸，因而不可能在盐酸溶液中生成FeS沉淀。
　　
       3．氯化亚铁溶液露置于空气中发生的现象
        氯化亚铁露置于空气中，Fe²⁺离子会被氧气氧化为Fe³⁺离子。氧气进入溶液，被还原为OH^- 。化学方程式：12FeCl₂ ＋ 3O₂ ＋ 6H₂O = 8FeCl₃ ＋ 4Fe(OH)₃↓

所以，观察到的现象是：溶液由浅绿色变为黄色，并有红褐色沉淀生成。为防止氯化亚铁被氧化而变质，通常在溶液中加入一些铁和盐酸。
　　
       4．哪些物质能被Fe³⁺离子氧化？
　  Fe³⁺离子的氧化性比较强，下列离子和金属单质能被它氧化：S^2－ 、SO₃^2－ 、I^- 、Fe、Cu。当然，比这些离子和金属还原性更强的物质，那就更容易被氧化了。
　　
       5．哪些物质能将Fe²⁺离子氧化？
       能将Fe²⁺离子氧化的物质，其氧化性要比Fe³⁺离子强。在中学化学所介绍的物质中，常见能将Fe²⁺离子氧化的是：Cl₂、Br₂、O₂、HNO₃、HClO、H₂SO₄(浓)、H₂O₂、KMnO₄。
　　
         6．四氧化三铁能与盐酸反应吗？
        在铁的氧化物中，FeO和Fe₂O₃都是碱性氧化物，都能与盐酸反应，生成相应的盐和水。那么Fe₃O₄会不会与盐酸反应呢？

四氧化三铁可以“看成”是氧化亚铁和氧化铁组成的一种复杂的化合物。它能与盐酸反应，反应后的溶液中既有FeCl₂生成，又有FeCl₃生成。化学方程式为：Fe₃O₄ ＋ 8HCl = FeCl₂ ＋ 2FeCl₃ ＋ 4H₂O
　　
        7．Fe的还原性比Cu强，而Fe³⁺离子氧化性又比Cu²⁺强，这有没有矛盾？
        在金属活动顺序表里，排在前面的金属比后面的金属活泼，还原性强。还原性强的金属所对应的离子，氧化性弱。所以，还原性Fe＞Cu，而氧化性Fe²⁺ ＜ Cu²⁺ 。

但是，上述关系中，铁“所对应的离子”是指Fe²⁺ ，而不是Fe³⁺ 离子。Fe³⁺离子的氧化性比Cu²⁺强，能把Cu氧化为Cu²⁺ 。2Fe³⁺ ＋ Cu = 2Fe²⁺ ＋ Cu²⁺ ，Fe³⁺离子只被Cu还原为Fe²⁺ ，而不能被还原为Fe。
　　
       8．为什么炼钢炉中铁与氧反应生成FeO而不是Fe₃O₄呢？
       铁丝在纯氧中能燃烧生成Fe₃O₄，铁块在高温下与空气中氧气反应生成物也是Fe₃O₄。

3Fe ＋ 2O₂ === Fe₃O₄

但是在炼钢炉里，熔融的铁水中通入氧气，则铁与氧气反应生成的是FeO而不是Fe₃O₄。

2Fe(过量) ＋ O₂ === 2FeO

其中不同的原因是温度和氧气的相对量多少引起的。在固态时，铁块或铁丝甚至铁粉，只有表面与O₂接触，O₂始终处于过量状态，所以能把铁氧化成较高价态(Fe₃O₄中1/3铁呈＋2价，2/3铁呈＋3价)。在熔融铁水中通入氧气，铁水与氧气虽可充分接触，但在炼钢炉中，铁水大量，氧气相对不足，所以只能把铁氧化成较低价态(＋2价)。这种情况与H₂S、C等在O₂中燃烧时，因O₂不足与过量导致反应产物不同，原理是一样的。

当然也可以这样理解，氧气与铁反应生成的Fe₃O₄立即被过量的铁水还原成为FeO，结果是一致的。

Fe₃O₄ ＋ Fe(熔融) === 4FeO

9．铁丝在氧气里燃烧，为什么生成的是Fe₃O₄？
        初中化学里我们已经学习过，把光亮的细铁丝绕成螺旋状，一端系在一根铁丝上，另一端系上一根火柴，点燃火柴后，立即连火柴带细铁丝伸进盛有氧气的集气瓶里(瓶底铺上一薄层细砂)，细铁丝在氧气里剧烈燃烧，火星四射，生成的黑色固体颗粒叫四氧化三铁。

铁丝在氧气里燃烧，为什么生成的是Fe₃O₄？这与反应的条件有关。紧密块状的铁在干燥空气中加热至150℃时并不发生反应，如灼烧至500℃则形成Fe₃O₄，温度再高，可以形成Fe₂O₃，在更高的温度下(约1400℃以上)加热时，Fe₂O₃也能转变为Fe₃O₄。在高于575℃和氧的压强很低的情况下，铁才与氧生成FeO。

四氧化三铁，又称磁性氧化铁。过去曾把Fe₃O₄看成是FeO与Fe₂O₃的混合氧化物FeO·Fe₂O₃，现经x 射线研究证明Fe₃O₄是一种铁(Ⅲ)酸盐，即FeⅡFeⅢ[FeⅢO₄]。

10．FeCl₃与Na₂S溶液究竟怎样反应？
        学习到双水解反应时，我们注意到FeCl₃水解呈酸性，Na₂S水解呈碱性，又由于Fe(OH)₃、H₂S的溶解度都很小，符合双水解反应的条件，因此我们写出它们相互反应的离子方程式是：

2Fe³⁺ ＋ 3S^2－ ＋ 6H₂O = 2Fe(OH)₃↓ ＋ 3H₂S↑

学习了Fe³⁺的性质，知道Fe³⁺具有相当强的氧化性，可以氧化I^- 、S^2－等还原性较强的离子，因此，我们又可写出它们反应的离子方程式是：2Fe³⁺ ＋ S^2－ = 2Fe²⁺ ＋S↓

那么三氧化铁与硫化钠在溶液中究竟是怎样反应的呢？实验证明，它们之间的反应很复杂，随三氯化铁与硫化钠相对量的多少、混合后溶液pH的大小、浓度的浓稀不同而不同。但有一点可以肯定，即既存在着双水解反应，也存在着氧化—还原反应。

假如我们在三氯化铁的棕黄色溶液中，滴入少量硫化钠溶液，在滴入后立即振荡，可看到产生棕夹白的黄泥状浑浊，并可闻到臭鸡蛋气味。在此浑浊液中加入盐酸，则棕色部分沉淀消失，溶液成乳白色浑浊，可见黄泥状浑浊是Fe(OH)₃与硫混合而成。所以有Fe(OH)₃、S两种沉淀生成，又有H₂S发生，可见同时发生了双水解反应和氧化—还原反应。溶液酸性较强，硫化亚铁不能形成。

如果继续滴入硫化钠溶液，浑浊度加深，但仍为黄泥状，加到较多时出现黑色，大量加入则以黑色为主。这是由于溶液呈碱性了，Fe²⁺与S^2－结合成了黑色的FeS的缘故，臭鸡蛋气味仍很严重。

总之，三氯化铁溶液与硫化钠溶液的反应，既有双水解反应，也有氧化—还原反应，又有生成沉淀的复分解反应，但主要是前两种反应。在FeCl₃过量时，产物主要是Fe(OH)₃、H₂S、Fe²⁺和S；Na₂S过量时，则产物主要是Fe(OH)₃、H₂S、FeS和S，均可用两个方程式表示其主要反应。