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氯化铁

十月 13, 2023

氯化铁（FeCl3）又称三氯化铁，是三价铁的氯化物。它易潮解，在潮湿的空气会水解，溶于水时会释放大量热，并产生咖啡色的酸性溶液。这个溶液可蚀刻铜制的金属，甚至不锈钢。

氯化铁
IUPAC名
Iron(III) chloride
氯化铁(III)
别名 三氯化铁，氯化高铁
识别
CAS号 7705-08-0（无水）  
10025-77-1（六水合物）  
PubChem 24380
ChemSpider 22792
SMILES
 
  • Cl[Fe](Cl)Cl
InChI
 
  • 1S/3ClH.Fe/h3*1H;/q;;;+3/p-3
InChIKey RBTARNINKXHZNM-DFZHHIFOAF
UN编号 1773 (無水物)
2582 (水溶液)
EINECS 231-729-4
ChEBI 30808
RTECS LJ9100000
性质
化学式 FeCl3
摩尔质量 162.204 [1] g·mol⁻¹（六水:270.295 g/mol [1]）
外观 无水:绿色(反射光)六方晶体，易潮解
紫红色(透射光)
六水合物:黄橙色单斜晶体，易潮解
水溶液:棕色
密度 2.80 g·cm−3（无水）[1]
1.82 g·cm−3（六水合物）[1]
40%溶液: 1.4 g·ml−1
熔点 307.6 ℃[1]（六水合物在37 ℃时分解 [1]）
沸点 315 ℃[1]（部分分解为 FeCl2 + Cl2）
溶解性（水） 74.4 g/100 ml (0 °C)[2]
91.2 g/100 g （25 ℃）[1]
溶解性（丙酮、甲醇
乙醇、乙醚） 		63 g/100 ml (18 °C)
易溶
83 g/100 ml
易溶[1]
黏度 40%溶液: 12;cP
结构
晶体结构 无水:六方[1]
六水合物:单斜[1]
配位几何 八面体
危险性
警示术语 R：R22-R34
安全术语 S：S26-S28
主要危害 腐蚀性
NFPA 704
0
3
1
 
相关物质
其他阴离子 氟化铁、溴化铁
其他阳离子 氯化亚铁、氯化锰、
氯化钴、三氯化铑
相关絮凝剂 硫酸亚铁、氯化铝
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

无水的氯化铁是很强的路易斯酸，可用作有机合成的催化剂。啡黄色的六水物是氯化铁常见的商业制品，其结构为[FeCl2(H2O)4]Cl·2H2O（参见三氯化铬）。

加热至约315℃，氯化铁便熔化，然后变成气态。气体内含有一些Fe2Cl6（参见氯化铝），会渐渐分解成氯化亚铁（FeCl2）和氯气（Cl2）。

化学性质 编辑

氯化铁是颇强的路易斯酸，跟路易斯碱，例如氧化三苯基膦，可组成稳定的FeCl3(OP-Ph3)2（Ph = 苯基）。

氯化铁在盐酸中和氯又可组成FeCl4−配离子，它是黄色的，这就是工业浓盐酸显黄色的原因，可用乙醚萃取出来。[來源請求]

草酸根离子和氯化铁反应，可得到稳定的配位化合物如[Fe(C2O4)3]3−。

氯化铁是一般强度的氧化剂，可氧化氯化亚铜为氯化铜。还原剂如联胺，可以使氯化铁成为铁的配位化合物。

制取 编辑

无水物可以用元素之间化合制取：

2 Fe + 3 Cl2 → 2 FeCl3

溶液在工业上有三个制法：

  1. 将磁铁矿溶入盐酸：
    Fe3O4 + 8 HCl → FeCl2 + 2 FeCl3 + 4 H2O
  2. 再加入氯气：
    2 FeCl2 + Cl2 → 2 FeCl3

或以空气氧化FeCl2的盐酸溶液：

4 FeCl2 + O2 + 4 HCl→ 4 FeCl3 + 2 H2O

将水合物和亚硫酰氯一起加热，可得到无水物。

用途 编辑

最常见的用途莫过于蚀刻，特别是印刷电路板和不锈钢。不过，由于它回收困难，易污染环境[3]，现多改用氯化铜。

它用于污水处理，以除去水中的重金属和磷酸盐。[4]

在实验室，可用三氯化铁测试来测试酚，方法如下：准备1%氯化铁溶液，跟氢氧化钠混合，直到有少量FeO(OH)沉淀形成。过滤该混合液。将试料溶于水、甲醇或乙醇。加入混合液，若有明显的颜色转变，即酚或烯醇在试料内。

另外我们可以用它催化双氧水使其分解成氧气和水。

参见 编辑

参考资料 编辑

  1. ^ 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 CRC Handbook of Chemistry and Physics 97th Edition. 2016-06-24: 4–67. ISBN 1-4987-5428-7 （英语）. 
  2. ^ Pradyot Patnaik. Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill, 2002, ISBN 0-07-049439-8
  3. ^ 存档副本. [2006-03-26]. （原始内容于2006-05-13）. 
  4. ^ (PDF). [2006-03-26]. （原始内容 (PDF)存档于2007-09-28）. 

十月 13, 2023
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