從Fe2+和Fe3+的結(jié)構(gòu)可知：Fe3+通常只有氧化性，F(xiàn)e2+既具有氧化性又具有還原性。上述微粒通過跟一定的氧化劑或還原劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)，才能實現(xiàn)不同價態(tài)的鐵相互轉(zhuǎn)化。 當(dāng)鐵遇弱氧化劑(如S、H+、Cu2+、I2等)時，鐵只能失去最外層的兩個電子，而生成+2價鐵的化合物；當(dāng)遇到強氧化劑(如Cl2、Br2、HNO3等)時，鐵原子可以再失去次外層上的一個電子而生成+3價鐵的化合物。 (1) Fe→Fe2+需要較弱的氧化劑，如Cu2+(CuSO4)、H+(稀H2SO4、鹽酸) 、S等。 Fe+2H+=Fe2++H2↑ Fe+Cu2+=Fe2++Cu Fe+2Fe3+=3Fe2+ Fe+S=(△)FeS Fe+I2= FeI2 (2) Fe2+→Fe在金屬活動性順序表中排在Fe前的金屬，如Mg、Al、Zn等，可以將Fe2+還原成Fe。 Zn+Fe2+=Fe+ Zn2+ 注意：K、Ca、Na等活潑金屬，由于它們在水溶液中不能存在，所以不能作為還原劑來完成Fe2+→Fe的轉(zhuǎn)化。 C+2FeO=(加熱)2Fe+CO2 CO+FeO=(加熱)Fe+CO2 H2+FeO=(加熱)Fe+H2O (3) Fe→Fe3+需要強的氧化劑。如O2、Cl2、Br2、HNO3(濃、稀)、H2SO4(濃)、KMnO4(H+)溶液等。 2Fe+3Cl2=（點燃）2FeCl3 2Fe+3Br2=（點燃）2FeBr3 Fe+6HNO3（濃） =(△)Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O （如果鐵過量，則生成Fe2+） 3Fe＋8HNO3(稀)＝3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 2Fe+6H2SO4（濃）=(△)Fe2(SO4)3+6H2O+3SO2↑ 注意：Al、Fe遇冷濃HNO3、濃硫酸鈍化（常溫） (4)Fe3+→Fe常發(fā)生在金屬的熱還原反應(yīng)中。如高溫下用CO還原鐵礦石中的鐵。 3Zn+2Fe3+=3Zn2++2Fe Fe2O3+2Al＝(高溫)2Fe+ Al2O3 Fe2O3+3CO＝(高溫)2Fe+3CO2 3C+2Fe2O3=4Fe+3CO2 3H2+Fe2O3=2Fe+3H2O (5) Fe2+→Fe3+需要強的氧化劑。如O2、Cl2、Br2、HNO3(濃、稀)、H2SO4(濃)、KMnO4(H+)溶液等。 Fe2+有還原性，高錳酸鉀、重鉻酸鉀、過氧化氫等氧化劑能把它氧化成Fe3+： ①2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-(在亞鐵鹽溶液中通入氯氣，溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色)。 ②2Fe2++Br2= 2Fe3++2Br- ③在酸性溶液中，空氣中的氧也能把Fe2+氧化： 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 12FeSO4+3O2=4Fe2(SO4)3+2Fe2O3(亞鐵鹽溶液在空氣中容易變質(zhì)，綠礬露置于空氣中) ④3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++2H2O+NO↑ ⑤5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++4H2O+Mn2+ ⑥2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O ⑦Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O (6)Fe3+→Fe2+需要較強的還原劑。如Fe、Zn、H2S(S2-)、KI(I-)、Na2SO3(SO32-)等，Cu雖不是強的還原劑，但因Fe3+具有較強的氧化性，可被Cu還原成Fe2+。 ①Fe3+還能被金屬鐵還原： 2Fe3++Fe=3Fe2+,在FeSO4溶液中往往要加鐵的原因是可以防止Fe2+被氧化為Fe3+。 ②在無線電工業(yè)上，常利用FeCl3溶液來刻蝕銅，制造印刷線路。 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ ③2Fe3++2I-=2Fe2++I2,Fe3+具有氧化性，它能把I-氧化成I2 ④在FeCl3溶液中滴加適量的Na2S溶液,溶液變渾濁，濾去沉淀則濾液為淺綠色 2Fe3++S2-=2Fe2++S↓ 如加入過量的Na2S溶液，則又有黑色沉淀生成(FeS)； 向Fe3+溶液中通入H2S氣體的離子方程式為：2Fe3++H2S=2Fe2++2H++S↓。 ⑤2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ ⑥2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+ 編輯整理by中學(xué)化學(xué)園，轉(zhuǎn)載請注明出處~ |
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