Fe2+和Fe3+的相互转化

　

Fe2+和Fe3+的相互转化之一

　

Fe2+有还原性，高锰酸钾、重铬酸钾、过氧化氢等氧化剂能把它氧化成Fe3+：

H2O2+2Fe2++2H+==2Fe3++2H2O

在酸性溶液中，空气中的氧也能把Fe2+氧化：

4Fe2++O2+4H+==4Fe3+ +2H2O

能把Cu2+还原成金属铜。Fe3+具有氧化性，它能把I-氧化成I2：

2Fe3++2I-==2Fe2++I2

在无线电工业上，常利用FeCl3溶液来刻蚀铜，制造印刷线路，它们反应的化学方程式是：

2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+

因此，铜在氯化铁溶液中能作还原剂，而FeCl3是氧化剂。

Fe3+在酸性溶液中容易被H2S、SnCl2等还原成Fe2+：

2Fe3++H2S==2Fe2++S↓+2H+

2Fe3++Sn2+==2Fe2++Sn4+

Fe3+还能被金属铁还原：

2Fe3++Fe==3Fe2+

在亚铁盐溶液中加入铁钉可防止Fe2+被氧化为Fe3+。

　

Fe2+和Fe3+的相互转化之二

　

铁原子具有3d64s2的价电子层结构，在化学反应中，铁原子最外层上的4s电子首先失去，而使铁呈+2价。由于半满的d电子层比较稳定，因此铁原子里六个3d电子中的一个电子也比较容易失去，于是铁也可以呈+3价。在一定的条件下，铁还能呈+6价。

由上列电极电位可知，当铁和非氧化性的酸如稀盐酸或稀硫酸作用时，主要生成二价铁的盐；但它和氧化性物质如热浓硫酸、热浓硝酸或氯气等作用，则生成三价铁的盐。

2Fe+6H2SO4==Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O

Fe+6HNO3==Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O

二价铁在不同介质中的稳定性不同：

在酸性介质中

在碱性介质中

以上电极电位表明，Fe2+在碱性溶液中易被氧化成Fe3+。例如，亚铁盐与碱作用生成的白色Fe(OH)2沉淀，一接触空气就很快地被氧化，而成红褐色Fe(OH)3。即使溶解在水中的少量空气，也能把它氧化。

4Fe(OH)2 +2H2O+O2=4Fe(OH)3

铁盐在酸性介质中，并且有金属铁共存的情况下，存在着下列平衡：

2Fe3++Fe3Fe2+

在这个反应中，Fe3+ 是强的氧化剂，金属铁是强的还原剂，因而平衡必然向右移动。所以Fe2+在酸性介质中，特别是有金属铁存在时是比较稳定的。通常在配制亚铁盐溶液时，应加适量相应的酸以抑制Fe2+的水解；并加一些纯铁丝以抑制Fe2+的歧化反应，从而增加Fe2+的稳定性。

Fe2+在酸性介质中，如受较强氧化剂的作用，仍然可以被氧化。例如：

10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4

=5Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4 +8H2O

三价铁无论在酸性或碱性介质中都是稳定的，但它能被较强还原剂所还原生成Fe2+。例如：

2FeCl3 + SnCl2 ==FeCl2 +SnCl4

三价铁有时也具有还原性，在碱性介质中受强氧化剂如氯酸钾等作用，在一定的温度条件下，Fe3+能被氧化生成+6价铁的化合物，如紫色的高铁酸钾(K2FeO4)。

Fe2O3 +KClO3 +4KOH=K2FeO4+KCl+2H2O

2Fe(OH)3+10KOH+3Br2=2K2FeO4+6KBr+8H2O

高铁酸盐具有强氧化性，和盐酸作用即被还原生成Fe3+的化合物。

2K2FeO4+16HCl=2FeCl3+3Cl2+4KCl+8H2O