一、Fe2+与Fe3+的颜色变化
⒈ Fe2+的颜色变化
⑴ 将Fe2+转化为Fe3+,Fe2+通常表现还原性(还原性弱于Fe、Cu、KI等),加入氧化剂,将其氧化转化为Fe3+,溶液颜色由浅绿色变为棕黄色。
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
⑵ 在空气中加入碱溶液,生成白色沉淀并立即转变为绿色,最后变为红褐色。
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓白至绿
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3↓红褐
⒉ Fe3+的颜色变化
⑴ 向FeCl3溶液中加几滴KSCN溶液呈红色;
Fe3++SCN−=[Fe(SCN)]2+
⑵ 加碱法:FeCl3溶液与NaOH溶液反应,生成红褐色沉淀;
取二溶液分别加入碱液(如氨水、氢氧化钠、氢氧化钾溶液),生成红褐色沉淀的是Fe3+的溶液。
(加氨水)Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+ 红褐
(加强碱)Fe3++3OH‾=Fe(OH)3↓ 红褐
生成白色沉淀并立即转变为绿色,最后变为红褐色的是Fe2+的溶液
(加氨水)Fe2++2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+2NH4+白至绿
(加强碱)Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓白至绿
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3↓红褐
⑶ 向FeCl3溶液溶液中通入H2S气体,生成淡黄色沉淀;
2Fe3++H2S=2Fe2++2H++S↓
⑷ 向FeCl3溶液中加入几滴Na2S溶液,生成淡黄色沉淀;当加入的Na2S溶液过量时,又生成黑色沉淀;
2Fe3++S2-=2Fe2++S↓
Fe2++S2-=FeS↓(黑)
⑸ 向FeCl3溶液中加入过量Fe粉时,溶液变浅绿色;
2Fe3++Fe=3Fe2+
⑹ 向FeCl3溶液中加入过量Cu粉,溶液变蓝绿色;
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
⑺ 将FeCl3溶液滴入淀粉KI溶液中,溶液变蓝色;
2Fe3++2I‾=2Fe2++I2
碘遇淀粉变蓝。
⑻ 向FeCl3溶液中滴入苯酚溶液,溶液变紫色;
Fe3++6C6H5OH→[Fe(C6H5O)6]3−+6H+
二、Fe2+与Fe3+的鉴别方法
Fe2+与Fe3+的性质不同而又可以相互转化,中学化学中可用以下几种方法加以鉴别:
⒈ 观察法:
其溶液呈棕黄色者是Fe3+溶液,呈浅绿色者是Fe2+溶液。
⒉ H2S法:
用2支试管分取两种溶液各少量,分别通入H2S气体或加入氢硫酸,有浅黄色沉淀析出者是Fe3+溶液,而Fe2+溶液不反应。
2Fe3++H2S=2Fe2++2H++S↓
⒊ 可溶性硫氰化物法:
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,呈血红色者是Fe3+溶液,这是鉴别鉴别Fe3+与Fe2+最常用、最灵敏的方法。
Fe3++SCN−=[Fe(SCN)]2+
不变血红色的是 Fe2+的溶液, 因为 Fe2+与 SCN-生成的络合物 Fe(SCN)2 为无色的。
Fe2++2SCN-=Fe(SCN)2
⒋ 苯酚法:
在盛苯酚溶液的2支试管中分别滴入几滴二溶液,显透明紫色的是Fe3+溶液,(苯酚与 Fe3+生成紫色的络离子),无此现象的是Fe2+的溶液。
Fe3++6C6H5OH→[Fe(C6H5O)6]3−+6H+
⒌ 碱液法:
用2支试管分别取两种溶液,分别通入氨气或碱液,生成红褐色沉淀的是Fe3+溶液,生成白色沉淀并迅速变为灰绿色、最终变成红褐色的是Fe2+溶液。
Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+;
Fe3++3OH‾=Fe(OH)3↓
Fe2++2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+2NH4+;
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
⒍ 淀粉碘化钾试纸法:
用2支试管分取两种溶液各少量,分别将碘化钾淀粉试纸浸入两种溶液中,能使淀粉KI试纸变蓝的是Fe3+溶液,
2Fe3++2I‾=2Fe2++I2
不能使试纸变蓝的是Fe2+的溶液。
⒎ 铜片法:
在铜片的两个位置上分别滴上二溶液,过一段时间后铜片腐蚀且溶液渐渐变为蓝色的是Fe3+溶液,无明显现象的是Fe2+溶液。
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
⒏ 高锰酸钾法:
分取二溶液分别加入酸性高锰酸钾溶液中,振荡,能使高锰酸钾溶液的紫红色变浅的是Fe2+溶液,
5Fe2++MnO4−+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是 Fe3+的溶液。
⒐ 黄血盐法
取二溶液分别滴入黄血盐溶液,出现普鲁士蓝沉淀的是Fe3+的溶液,无普鲁士蓝沉淀生成的是Fe2+的溶液。
4Fe3++3Fe(CN)64-=Fe4[Fe(CN)6]3↓ 普鲁士蓝
⒑ 赤血盐法
取二溶液分别滴入赤血盐溶液,出现滕氏蓝沉淀的是Fe2+的溶液,无滕氏蓝沉淀生成的是 Fe3+的溶液
3 Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓ 滕氏蓝
⒒ 纯碱法
取二溶液分别滴入纯碱溶液,产生灰色沉淀的是含Fe2+的溶液。
Fe2++CO32-=FeCO3↓(灰色)
生成红褐色沉淀的是Fe3+的溶液:
2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑红褐
⒓ 双氧水法
分取二溶液,分别滴入双氧水和氰化钾溶液,产生红褐色沉淀的是Fe2+的溶液
6FeSO4+2KCN+3H2O2=4Fe(CN)3+2Fe(OH)3↓+6K2SO4红褐
⒔ 铬酸钾法
分取二溶液,分别加入铬酸钾和硫酸的混合液,有深绿色沉淀生成的是Fe2+的溶液:
6Fe2++2CrO42-+10H+=Cr2O3↓+6Fe3++5H2O深绿
无深绿色沉淀生成的是Fe3+的溶液。
⒕ 溴水法
在分别盛有用硫酸酸化的溴水的2支试管中,分别滴入二溶液,振荡,能使溴水褪色的是Fe2+的溶液:2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-
不能使溴水褪色的是Fe3+溶液。