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氯化铁的性质及制备

余静-会员头像-www.bzwz.com伟业计量
余静 2020-08-14 09:10 评论( 0 ) 浏览( 985 )

氯化铁(ferric chloride),化学式FeCl3。是一种共价化合物。为黑棕色结晶,也有薄片状,熔点306℃、沸点316℃ ,易溶于水并且有强烈的吸水性,能吸收空气里的水分而潮解。FeCl3从水溶液析出时带六个结晶水为FeCl3·6H2O,六水合氯化铁是橘黄色的晶体。氯化铁是一种很重要的铁盐


理化性质

折叠

物理性质

外观与性状:黑棕色结晶,粉状也略带块状

InChI=1/3ClHFe/h3*1H/q+3/p-3

熔点(℃):306

相对密度(水=1):2.90

沸点(℃):316

相对蒸气密度(空气=1):5.61

溶解性:易溶于水,不溶于甘油,易溶于甲醇、乙醇、丙酮乙醚

折叠 化学性质

1.与碱反应

Fe +3OH=Fe(OH)3

FeCl3+3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4Cl

2.与还原剂反应

2FeCl3+SO2+2H2O=2FeCl2+H2SO4+2HCl

2FeCl3+H2S=2FeCl2+S↓+2HCl

3.氯化铁与烯醇类发生显色反应

具有羟基与sp杂化碳原子相连的结构( -C=C-OH)结构的化合物能与FeCl3的水溶液显示特殊的颜色:苯酚、均苯三酚显紫色;邻苯二酚、对苯二酚显绿色;甲苯酚显蓝色。也有些酚不显色。

4.铁离子的检验

FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl

溶液由黄色(Fe)变为血红色[Fe(SCN)3]

5.氯化铁与相对于Fe的活泼金属

镁:3Mg+2FeCl3=3MgCl2+2Fe

溶液由黄色变成无色。

铝:Al+FeCl3=AlCl3+Fe

溶液由黄色变成无色。

锌:3Zn+2FeCl3=3ZnCl2+2Fe

溶液由黄色变成无色。

(以上均为金属过量)

6.氯化铁与其它金属

铜:Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2

溶液由黄色变成蓝色(FeCl2的浅绿色被掩盖)。

铁:Fe+2FeCl3=3FeCl2

溶液由黄色变成浅绿色。

注:氯化铁不能与K、Ca、Na、Ba反应。

7.水解反应

氯化铁是初高中范围内接触到的水溶液酸性最强的盐之一,这是由于Fe的强烈水解反应造成的:

Fe+3H2O⇌Fe(OH)3+3H

FeCl3+3H2O⇌Fe(OH)3+3HCl

(因为水解是可逆反应,生成的Fe(OH)3量极少,不能沉淀出来,所以不写沉淀符号)

这也是蒸发氯化铁溶液只能得到氢氧化铁或碱式氯化铁的原因(如需得到氯化铁需在氯化氢氛围内蒸发,抑制水解)

FeCl3·6H2O==△==Fe(OH)Cl2+HCl+5H2O (若继续加热,则会继续脱去HCl得到氢氧化铁)

FeCl3+3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3HCl

实验室可利用氯化铁的水解反应制成氢氧化铁胶体

折叠 制备


固体产品采用氯化法,低共熔混合物反应法和四氯化钛副产法,液体产品采用盐酸法和一步氯化法。

将含铁酸洗液或废盐酸置于反应釜装置中,同时加入铁粉或铁屑,酸与铁发生放热反应产生的热能对物料预加热,然后加入催化剂并通入氧气,再开启循环泵,使反应液循环3-5小时,待聚合反应完全;将反应液转入沉淀槽沉淀或以过滤方式对产品进行分离和富集。采用含铁酸洗液或废盐酸生产聚合氯化铁的方法降低生产成本,实现废物的资源综合利用。

1.氯化法

以废铁屑和氯气为原料,在一立式反应炉里反应,生成的氯化铁蒸气和尾气由炉的顶部排出,进入捕集器冷凝为固体结晶,即是成品。尾气中含有少量未反应的游离氯化铁。用氯化亚铁溶液吸收氯气,得到氯化铁溶液作为副产品。生产操作中氯化铁蒸气与空气中水分接触后强烈发热,并放出盐酸气,因此管道和设备要密封良好。整个系统在负压下操作。

2.低共熔混合物反应法(熔融法)

在一个带有耐酸衬里的反应器中,令铁屑和干燥氯气在氯化亚铁与氯化钾或氯化钠的低共熔混合物(例如,70%FeCl3和30%KCl)内进行反应。成氯化铁,升华被收集在冷凝室中,该法制得的氯化铁纯度高。

3.氯化铁溶液的合成方法

将铁屑溶于盐酸中,先生成氯化亚铁,再通往氯气氧化成氯化铁。

冷却氯化铁浓溶液,便产生氯化铁的六水物结晶。

4.复分解法

用氧化铁与盐酸反应结晶得氯化铁成品。


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