氯化铁

一种共价化合物
收藏
0有用+1
0
同义词FeCl3(FeCl3)一般指氯化铁
氯化铁是一种共价无机化合物,化学式FeCl3。为黑棕色结晶,也有薄片状,熔点306℃、沸点316℃ [1],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,六水三氯化铁是橘黄色的晶体。氯化铁是一种很重要的铁盐
中文名
氯化铁 [4]
外文名
Ferric chloride [4]
Iron(III) chloride [5]
别    名
无水氯化铁氯化铁(III) [5]
化学式
FeCl3 [4]
分子量
162.204 [4]
CAS登录号
7705-08-0 [4]
EINECS登录号
231-729-4 [4]
熔    点
306°C
沸    点
316 ℃ [4]
水溶性
易溶于水
密    度
2.8 g/cm³ [4]
外    观
黑色结晶性粉末
闪    点
316 ℃ [4]
安全性描述
S26;S39 [4]
危险性符号
Xn [4]
危险性描述
R22;R38;R41 [4]

理化性质

播报
编辑
三氯化铁水溶液呈酸性,有腐蚀性。水解后生成棕色絮状氢氧化铁,有强凝聚力。在空气中易潮解,吸湿性强。能生成2,2.5,3.5,6水物。为氧化剂,与铜、锌等金属能发生氧化还原反应。与许多溶剂生成络合物。与亚铁氰化钾雄牛反应,生成深蓝色普鲁士蓝。工作人员应作好防护,若不慎触及皮肤,应立即用流动清水冲洗。该物质应与金属粉末、易燃、可燃物,还原剂等分开存放。无水三氯化铁能溶于许多溶剂中,特别是那些可以和三氯化铁生成络合物的溶剂,有如醇类、醚类、酮类、吡啶射赠龙邀背、苯甲腈订境埋、三溴化磷二氧化硫屑霉和氯化硫酰。在空气中加热悼匪燥则变成氧化铁和壳狱拔氯只承棕重。 [5]
无水三氯化铁晶体结构
在较熔点略低的温度下可使之升华,由测定蒸气密度可知,在440℃时为二聚体,高于750℃时为单体,但高于此温度时将发生放氯反应。和潮湿空气接触时,无水盐很容易转化成黄棕色的六水合物。因此,如果需要将无水三氯化铁从一个容器中转移入另一仪器中时,应在“干燥箱”中进行。 [5]

物理性质

熔点
306℃
密度
2.8g/cm3
沸点
316℃
外观
黑棕色结晶性粉末
溶解性
易溶于水,不溶于甘油,易溶于甲醇、乙醇、丙酮、乙醚。 [2]

化学性质

反应对象
原理及方程式
与碱反应
Fe3+ +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 [2]
氯化铁与烯醇类发生显色反应
具有羟基与sp2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。 [2]
铁离子的检验
FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl
溶液由黄色(Fe3+)变为血红色[Fe(SCN)3] [2]
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。 [2]
(以上均为金属过量)
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。 [2]
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Fe3+的强烈水解反应造成的:
Fe3++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)
(若继续加热,则会继续脱去HCl得到氢氧化铁) [3]
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 [2]

制备方法

播报
编辑
将废铁屑放人钢制立式反应炉内进行氯化。反应炉上部为预热段,内衬耐火材料;下部为反应段,有水冷夹套。废铁屑(丝)从顶部加入,与逆流而上的氯气于下部反应段进行反应。生成的三氯化铁蒸气和尾气由顶部排出,进人冷凝捕集器中冷凝为固体结晶,经搅拌器从冷凝捕集器壁上刮下,制得无水三氯化铁成品。其反应方程式如下: [5]
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl2
尾气中含有少量未反应的游离氯和三氯化铁,用氯化亚铁溶液吸收氯气,得到三氯化铁溶液。生产操作中,因三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。 [5]

应用领域

播报
编辑
主要用于金属蚀刻,污水处理.其中蚀刻包括铜,不锈钢,铝等材料的蚀刻,对低油度的原水处理,具有效果好、价格便宜等优点,但带来水色泛黄的缺点。也用于印染滚筒刻花、电子工业线路板及荧光数字筒生产等。建筑工业用于制备混凝土,以增强混凝土的强度、抗腐蚀性和防水性。也能与氯化亚铁氯化钙氯化铝硫酸铝、盐酸等配制成泥凝土的防水剂,无机工业用作制造其他铁盐和墨水。染料工业用作印地科素染料染色时的氧化剂。印染工业用作媒染剂。冶金工业用作提取金、银的氯化侵取剂。有机工业用作催化剂、氧化剂和氯化剂。玻璃工业用作玻璃器皿热态着色剂。制皂工业用作肥皂废液回收甘油的凝聚剂
氯化铁的另外一个重要用途就是五金蚀刻,蚀刻产品如:眼镜架,钟表,电子元件,标牌铭牌。 [2]

计算化学数据

播报
编辑
数据 [5]
1.疏水参数计算参考值(XlogP):无
2.氢键供体数量:0
3.氢键受体数量:0
4.可旋转化学键数量:0
5.互变异构体数量:无
6.拓扑分子极性表面积0
7.重原子数量:4
8.表面电荷:0
9.复杂度:8
10.同位素原子数量:0
11.确定原子立构中心数量:0
12.不确定原子立构中心数量:0
13.确定化学键立构中心数量:0
14.不确定化学键立构中心数量:0
15.共价键单元数量:1

分子结构数据

播报
编辑
数据 [5]
1、摩尔折射率:无可用的
2、摩尔体积(cm3/mol):无可用的
3、等张比容(90.2K):无可用的
4、表面张力(dyne/cm):无可用的
5、介电常数:无可用的
6、极化率(10-24cm3):无可用的
7、单一同位素质量:160.8415 Da
8、标称质量:161 Da
9、平均质量:162.204 Da

检验

播报
编辑

检测方法

原子吸收法 《食品中添加剂的分析方法》,马家骧等译。
比色法(EPA方法 9250)
滴定法(EPA方法 9252) [2]

检验标准

GB 4482-2006
氯化铁(FeCl3)的质量分数/% ≥
96.0
41.0
93.0
38.0
氯化亚铁(FeCl2)的质量分数/% ≤
2.0
0.30
3.5
0.40
不容物的质量分数 ≤
1.5
0.50
3.0
0.50
游离酸(以HCl计)的质量分数/% ≤
0.40
0.50
砷(As)的质量分数/% ≤
0.0004
0.0002
铅(Pb)的质量分数/% ≤
0.002
0.001
汞(Hg) 的质量分数/% ≤
0.00002
0.00001
镉(Cd)的质量分数/% ≤
0.0002
0.0001
铬[Cr(VI)]的质量分数/% ≤
0.001
0.0005

泄漏应急处理

播报
编辑
隔离泄漏污染区,周围设警告标志,建议应急处理人员戴好防毒面具,穿化学防护服。不要直接接触泄漏物,避免扬尘,收集运至废物处理场所处置。使其溶于a.水、b.酸、或c.氧化成水溶液状态,再加硫化物发生沉淀反应,然后废弃。也可以用大量水冲洗,经稀释的洗水放入废水系统。如大量泄漏,收集回收或无害处理后废弃。

防护措施

播报
编辑
防护部分
防护措施
呼吸系统防护
可能接触其粉尘时,应该佩带防尘口罩。必要时佩带防毒面具。
眼睛防护
戴化学安全防护眼镜。
防护服
穿工作服(防腐材料制作)。
手防护
戴橡皮手套。
其他
工作后,淋浴更衣。单独存放被毒物污染的衣服,洗后再用。保持良好的卫生习惯。

急救措施

播报
编辑
接触部分
急救措施
皮肤接触
立即用水冲洗至少15分钟。若有灼伤,就医治疗。
眼睛接触
立即提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟。就医。
吸入
迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。必要时进行人工呼吸。就医。
食入
患者清醒时立即漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。

安全信息

播报
编辑
安全术语
S26:In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.
眼睛接触后,立即用大量水冲洗并征求医生意见。
S39:Wear eye/face protection.
戴眼睛/面孔保护装置。
风险术语
R22:Harmful if swallowed.
吞食是有害的。
R38:Irritating to skin.
刺激皮肤。
R41:Risk of serious damage to eyes.
对眼睛有严重损害的风险。