【知识解析】铁及其化合物之间的转化关系

铁及其化合物之间的转化关系铁及其化合物的“价—类”二维图及转化关系如图所示：铁及其化合物之间的转化关系价态变化转化关系反应方程式0→＋20→＋3Fe→Fe2＋Fe→Fe3＋Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑2Fe＋3Cl2

2FeCl3＋2→＋3＋2→0Fe2＋→Fe3＋Fe（OH）2→Fe（OH）3FeO→Fe2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3FeO＋CO

Fe＋CO2高温Δ铁及其化合物之间的转化关系价态变化转化关系反应方程式＋2→＋2Fe2＋→Fe（OH）2FeO→Fe2＋Fe（OH）2→Fe2＋Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2OFe（OH）2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O＋3→0＋3→＋2Fe2O3→FeFe3＋→Fe2＋3CO＋Fe2O3

2Fe＋3CO22Fe3＋＋Fe===3Fe2＋高温续表铁及其化合物之间的转化关系价态变化转化关系反应方程式＋3→＋3Fe2O3→Fe3＋Fe3＋→Fe（OH）3Fe（OH）3→Fe3＋Fe（OH）3→Fe2O3Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2OFe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O2Fe（OH）3

Fe2O3＋3H2OΔ续表铁及其化合物之间的转化关系归纳总结从氧化还原反应角度分析“铁三角”之间的转化及应用1．Fe只具有还原性，可以被氧化成Fe2＋和Fe3＋，还原Fe2＋和Fe3＋又可得到Fe。Fe2＋中铁元素呈中间价态，故Fe2＋既具有氧化性又具有还原性，主要表现为还原性。Fe2＋遇到强氧化剂时，被氧化为Fe3＋；遇到还原剂时，被还原为Fe。Fe3＋中铁元素呈较高价态，故Fe3＋具有较强的氧化性，可被还原剂还原为Fe2＋或Fe。它们之间的相互转化关系如图（常称为“铁三角”）所示。铁及其化合物之间的转化关系归纳总结（1）Fe（还原性）（2）Fe（还原性）（3）Fe2＋（弱氧化性）弱氧化剂（I2、S、H＋、Cu2＋等）Fe2＋强氧化剂Fe3＋还原剂（C、CO、Al等）Fe铁及其化合物之间的转化关系归纳总结（4）Fe2＋（还原性）（5）Fe3＋（氧化性）（6）Fe3＋（氧化性）弱氧化剂Fe3＋还原剂（Zn、Fe、Cu、H2S、S2－、I－、SO2等）Fe2＋还原剂（CO、C、Al等）Fe铁及其化合物之间的转化关系归纳总结2．“铁三角”的应用（1）Fe2＋、Fe3＋的除杂问题主要成分杂质除杂方法FeCl3FeCl2加入氯水或H2O2溶液FeCl2FeCl3加入过量铁粉后过滤FeCl2CuCl2加入过量铁粉后过滤铁及其化合物之间的转化关系归纳总结2．“铁三角”的应用（2）判断离子共存因发生氧化还原反应而不能大量共存因发生氧化还原反应而不能大量共存典例详析例4－13（2021广东佛山一中段考）人体血红蛋白中含有Fe2＋，如果误食亚硝酸盐，会使人中毒，因为亚硝酸盐会使Fe2＋转变成Fe3＋，生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力。服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒，这说明维生素C具有（）A．酸性

B．碱性C．氧化性

D．还原性D典例详析解析：亚硝酸盐能将Fe2＋转变成Fe3＋，Fe元素的化合价升高，发生了氧化还原反应，其中Fe2＋被氧化，说明亚硝酸盐具有氧化性，维生素C可以缓解亚硝酸盐的中毒，说明维生素C具有还原性，故选D。典例详析B例4－14（河北衡水月考）某化学小组为验证Fe3＋与Fe2＋能够相互转化，进行如下实验。下列分析不合理的是（）A．解释现象i的反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋B．实验②与③可以调换顺序C．溶液变红涉及反应：Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋D．氧化性：Cl2＞Fe3＋＞Fe2＋实验操作对应现象①向FeCl3溶液中加入过量铁粉②滴加KSCN溶液③再滴加几滴氯水i．溶液由棕黄色变为浅绿色ii．溶液无明显变化iii．溶液变红典例详析解析：向FeCl3溶液中加入过量铁粉，铁与Fe3＋反应生成Fe2＋，溶液由棕黄色变为浅绿色，A项正确；先加氯水，再加KSCN溶液，溶液变红，不能排除Fe3＋的影响，故无法检验Fe2＋，B项错误；滴入氯水后，Fe2＋被氧化为Fe3＋，C项正确；由反应方程式推断，氧化性：Cl2＞Fe3＋＞Fe2＋，D项正确。典例详析例4－15已知：A是红棕色粉末；由E转化成C的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。回答下列问题：（1）写出下列物质的化学式A________，B________，D________，甲________，乙________，丙________。（2）写出E→C的化学方程式____________________________________________。A、B、C、D、E五种物质之间有如图所示的转化关系：Fe2O3FeCl3FeCl2Cl2（或其他合理答案）NaOHKSCN4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3典例详析解析：（1）E转化成C的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，则E为Fe（OH）2，C为Fe（OH）3，A为红棕色粉末，则A为Fe2O3，B为