氯化钾对铁盐和硫氰化钾的显色反应的影响

摘要 三价铁与硫氰酸钾反应是检验铁离子的重要方法，也是学习化学平衡时的重要例子。在Fe3++SCN- [FeSCN]2+中，由于K+、Cl-没有参与此离子反应，而经常被认为对反应没有影响。本文通过实验和分析，探讨KCl对该可逆反应的影响。

关键词 KCl；KSCN；铁盐；显色反应；影响

一、提出问题

铁盐和硫氰酸钾反应非常灵敏，溶液中1ppm的铁离子都可以用硫氰酸钾检验出来。但同时该反应是一个复杂的配合反应过程，其中第一步反应：Fe3++SCN-

[FeSCN]2+所得产物[FeSCN]2+是溶液显血红色的关键 物质。

在不少人看来使该平衡发生移动，不外乎通过调节酸碱度和改变铁离子或硫氰根离子的浓度等操作来实现。而KCl浓度变化对于该反应没有影响，且有两个常见的现象支持该观点：1.在血红色硫氰化铁溶液中加入KCl溶液，颜色虽然会变浅甚至褪色，但是用溶液被稀释似乎可以讲得通；2.在硫氰化铁溶液中加入固体KCl，血红色不变。那么事实是否如此呢？

二、实验过程

先配好0.1mol・L-1FeCl3溶液、1 mol・L-1KCl溶液、 1 mol・L-1KSCN溶液备用。

（1）考虑到0.1 mol・L-1FeCl3溶液的显色反应颜色较深，先稀释再做第一组的对比实验。取0.1mol・L-1的FeCl3溶液1mL，加水7mL稀释并滴入两滴1mol・L-1 KSCN溶液，出现血红色。将溶液分成四支试管A、B、C、D。实验操作与现象，见表1。

但四支试管的颜色深浅程度为：C=D>A>B。

（2）为了进一步探究颜色变浅的可观察性，准备了五种不同浓度的FeCl3溶液重复上述试管C的实验，见表2。

三、实验分析

（1）第一组实验：试管A、B说明加入KCl溶液血红色变浅不仅是因为溶液被稀释；试管C、D说明这种现象是Cl-造成的，与K+或Na+无关。

（2）第二组实验，FeCl3浓度过高或过低都会对实验现象产生影响。要想明显地观察到颜色变浅，FeCl3溶液浓度最好控制在10-2～10-3 mol・L-1之间。

四、结果讨论

Fe3+的价电子构型为d5，可以与弱场配体，如与Cl-形成[FeCl4]-（黄色）四面体型配合物。在硫氰化铁溶液中加入固体KCl时，由于存在[FeSCN]2++4Cl-

[FeCl4]-+SCN-，因此，提高Cl-浓度有利于减少血红色的[FeSCN]2+，观察到溶液颜色变浅。

FeCl3浓度高且过量时，加入固体KCl生成颜色较浅的[FeCl4]-，容易被 [FeSCN]2+的颜色所遮蔽。而如果FeCl3浓度太低，则颜色及变化就几乎观察不出来。因此，往硫氰化铁溶液中滴加KCl溶液的时候，如果观察到溶液褪色，那可能是因为FeCl3溶液浓度低以及过度稀释造成的。

由于[FeCl4]-不是中学化学教学过程中需要接触的知识。因此，在中学化学教学中，借铁盐与硫氰化钾的显色反应来研究平衡移动，应该尽量回避讨论KCl对该可逆反应的影响。但不能简单地根据其不在离子方程式中出现，就断定其对显色反应毫无影响。