Fe3+、Fe2+檢驗中的異常現(xiàn)象釋疑

張濤

摘 要：對鐵離子、亞鐵離子的檢驗實驗中的異?，F(xiàn)象進行了探討，用硫氰化鉀檢驗亞鐵離子時，需先用氯水將亞鐵離子氧化成鐵離子，氯水的用量會顯著改變?nèi)芤旱念伾^量的氯水能使血紅色褪去，并可將硫氰化鉀氧化成劇毒的氰化物。

關(guān)鍵詞：鐵離子；亞鐵離子；硫氰化鉀；氰化物

鐵元素及其化合物是中學(xué)中的一個重要知識點，而鐵離子和亞鐵離子的檢驗是高考中的一個重要考點，檢驗鐵離子和亞鐵離子通常用到硫氰化鉀溶液和氯水，若增大氯水的用量，會出現(xiàn)異常現(xiàn)象，我們應(yīng)該如何解釋呢？

一、異?，F(xiàn)象

新人教版《化學(xué)必修1》中關(guān)于鐵離子Fe3+與亞鐵離子Fe2+離子的檢驗時，需要演示鐵離子Fe3+與亞鐵離子Fe2+的相互轉(zhuǎn)化，在FeCl3溶液中加入過量的鐵粉、振蕩、靜置一段時間后，發(fā)現(xiàn)棕黃色的溶液變成了淺綠色，取上層清液少許，加入幾滴KSCN溶液，不再變成血紅色，證明Fe3+已經(jīng)轉(zhuǎn)變成了Fe2+，再加入幾滴氯水，溶液變?yōu)檠t色，若繼續(xù)加入一定量的氯水，血紅色會褪去，變?yōu)闇\黃色，為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？

二、釋疑

原來Cl2能將SCN-氧化成（SCN）2。二硫代氰（SCN）2為擬鹵素，與鹵素有相似的性質(zhì)，擬鹵離子顯一定的還原性，擬鹵離子和鹵負離子的還原性能力大小順序為Cl-

Fe3++nSCN-=[Fe（SCN）n]（3-n）+（血紅色） ①

n=1～6，其值大小取決于SCN-的濃度。

2SCN-+Cl2=（SCN）2+2Cl- ②

以上兩個反應(yīng)，前者為絡(luò)合反應(yīng)，后者為氧化還原反應(yīng)，SCN-還原性弱于亞鐵離子Fe2+，向FeCl2與KSCN的混合液中滴入一滴氯水時，氯氣先與還原性較強的亞鐵離子Fe2+反應(yīng)，生成Fe3+，F(xiàn)e3+與SCN-絡(luò)合，生成血紅色物質(zhì)，繼續(xù)滴加一定量的氯水，可將亞鐵離子Fe2+全部氧化成鐵離子Fe3+，若再繼續(xù)加氯水，氯水則與SCN-反應(yīng)，生成二硫代氰（SCN）2，SCN-不斷被消耗，反應(yīng)①的化學(xué)平衡向左移動，直至鐵離子Fe3+的絡(luò)合物完全消失，溶液血紅色褪去。生成的二硫代氰（SCN）2不穩(wěn)定，易于水解且發(fā)生歧化反應(yīng)，特別是在堿性介質(zhì)中反應(yīng)更容易進行。

（SCN）2+2OH-=SCN-+OSCN-+H2O， ③

OSCN-不穩(wěn)定，可進一步歧化，

OSCN-+2OH-+O2=CN-+SO42-+H2O ④

當(dāng)加入一定量的氯水，血紅色褪去后，再向所得溶液中加入幾滴氯化鋇溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，說明有硫酸鋇生成?？梢?，SCN-可以被氯水氧化成二硫代氰（SCN）2，二硫代氰（SCN）2進一步水解發(fā)生歧化反應(yīng)生成CN-和SO42-。硫氰化物也可和其他氧化劑反應(yīng)，最終生成CN-。如，在酸性溶液中，用硫氰酸滴定高錳酸鉀時，有下列反應(yīng)發(fā)生：

5HSCN+6KMnO4=4H2SO4=3K2SO4+6MnSO4+5HCN↑+4H2O

⑤

用過氧化氫也能將硫氰化鉀氧化，2KSCN+6H2O2=2HCN↑+K2SO4+H2SO4+4H2O ⑥

綜上所述，硫氰化物可被氯水等氧化劑氧化生成CN-。值得注意的是，在鐵離子的檢驗中，加入過量的氯水不僅能使血紅色褪去，還會產(chǎn)生SO42-以及劇毒的氰化物。氰化物屬劇毒物品，致死量為0.05克（幾秒鐘內(nèi)立即死亡）。中毒之所以如此迅速，是因為它能使中樞神經(jīng)系統(tǒng)癱瘓，血紅蛋白失去輸氧能力（強配合能力的CN-離子取代了O2）。因此，在空氣中氰化氫的含量必須控制在0.3mg/m3以下，在水中含量不得超0.01mg/L。所以，關(guān)于KSCN的安全性值得注意，忌與強氧化劑配伍。

參考文獻：

邵學(xué)俊，董平安，魏益海.高等院校本科生化學(xué)系列教材：無機化學(xué)（下冊）[M].3版.武漢大學(xué)出版社，2002：85-86.

（作者單位 湖北省恩施州恩施高中）