为什么三氯化铁可以使杯子变色? ¹

一位魔术师利用透明玻璃杯进行表演，他在每个杯子中倒入无色液体，然后滴入一种神秘的液体，结果每个杯子都呈现出不同且美丽的颜色。

这个魔术的原理其实很简单，液体中发生了化学反应。在化学界，有一种物质被称为化学界的"变色龙"，它的水溶液与许多物质反应可以产生不同的颜色，这种物质就是三氯化铁。

三氯化铁常见的变色反应有：

• FeCl3+KSCN = [Fe(SCN)]Cl2+KCl（络合离子呈红色）
• FeCl3+3AgNO3 = 3AgCl↓+Fe(NO3)3（乳白色沉淀）
• FeCl3+6C6H5OH → H3[Fe(C6H5O)6] +3HCl（络合离子呈紫色）
• 2FeCl3+Cu = 2FeCl2+CuCl2（蓝绿色）
• 2FeCl3+2KI = FeCl2+ 2KCl + I2（蓝色）
• FeCl3+3KOH = Fe(OH)3↓+3KCl（红棕色沉淀）
• 2FeCl3+Na2S = 2FeCl2+2NaCl+S↓（乳黄色沉淀）
• 4FeCl3+3K4[Fe(CN)6] = Fe4[Fe(CN)6]3↓+12KCl（蓝色）

这些变色反应的原因主要有三点：盐类通性、高价态强氧化性和物质的特征颜色状态。

三氯化铁作为一种盐类，可以与碱、盐等发生复分解反应。例如，三氯化铁和硝酸银反应会生成氯化银白色沉淀，三氯化铁和氢氧化钠反应会生成氢氧化铁红褐色沉淀。

三价铁离子具有极高的氧化性，可以与一些还原剂发生氧化还原反应。例如，它可以将铁氧化成二价铁呈现绿色，将硫离子氧化成硫单质呈现淡黄色，将碘离子氧化成碘单质呈现蓝色。

另外，含有羟基与sp2杂化碳原子相连的化合物（如苯酚、邻苯二酚、对苯二酚）与三氯化铁的水溶液会显示特殊的颜色。例如，苯酚呈现紫色，邻苯二酚和对苯二酚呈现绿色。在三氯化铁的水溶液中滴入硫氰化钾（KSCN），会使黄色的Fe3+变成血红色的[Fe(SCN)3]。