孙家娟 范 广张引莉 马占营 高丰琴 徐维霞（咸阳师范学院化学与化工学院，陕西咸阳712000）



·自学之友·

铁粉与氯气反应能生成二氯化铁吗？

孙家娟 范 广*张引莉 马占营 高丰琴 徐维霞
（咸阳师范学院化学与化工学院，陕西咸阳712000）

摘要：从化学热力学基本原理出发，解释了在合适的反应温度下，铁粉与氯气反应生成三氯化铁的原因。并通过吉布斯-亥姆霍兹方程计算得出，在反应温度高于626 K时，铁粉与氯气反应将生成二氯化铁。这既体现了化学热力学对无机合成的指导意义，又可增强学生对化学热力学知识的理解和应用。

关键词：化学热力学；氯化亚铁；氯化铁；吉布斯-亥姆霍兹方程

在化学类专业大一无机化学课程化学热力学章节的教学过程中，如何使学生掌握和运用化学热力学基础知识去解决具体的化学问题，是该章节的教学重点和难点。本文利用化学热力学基础知识解释铁粉与氯气反应生成三氯化铁的原因，并讨论能否生成二氯化铁，以此增强学生对化学热力学知识的理解，使学生学会运用化学热力学知识解决具体的化学问题。

1 问题的提出

现行化学类专业大一无机化学教材在介绍铁元素的氯化物时指出［1－4］：氯气和铁粉在高温下直接反应生成三氯化铁。但是部分学生在查阅298.15 K和100 kPa相关物种的热力学数据后，通过计算提出了问题：FeCl3（s）和FeCl2（s）这两种化合物的标准摩尔生成吉布斯自由能ΔfG都是负值（表1），因此铁粉和干燥氯气反应生成FeCl3（s）和FeCl2（s）的标准摩尔反应吉布斯自由能ΔrG都小于零，表明两个反应都是可以自发进行的，而且FeCl3（s）和FeCl2（s）这两种化合物在常温常压下都是可以稳定存在的。……