铁及其化合物（含答案）-2026届高三化学一轮复习学案

第8讲铁及其化合物

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1.了解铁及其重要化合物的主要性质和应用。

复习目标

2.了解Fe2+、Fe3+的检验方法及Fe2+、Fe3+的除杂方法。

K3(Fe(CN)6]

—--------------------———-------------►KFe[Fe(CT㈣

HC1||!NaOH

FeO-^Ve

HC1Na2s%---------------Fe(OH)2

C1,AFef

2q

1空气-…

熟记网络SHC1tJ

FeS<△Fev---------------------he,O；---------*FeClAFe(OH)

CO(或Al),高温33

IIKSCN

1——^Fe(SCN)3

K[Fe(CN)6]_/

CO(或Al),高温HC11

---------------------------►KFe[Fe(CN)6]

。2,点燃

或水蒸气,高温）

判断正误（正确的打“d”，错误的打“x”）。

（1）（2024.丹阳中学）铁分别与氯气、碘反应生成的产物中，铁的化合价不同（）

（2）（2023•如皋期初）将铁粉与硫粉混合后加热，生成黑色物质，说明有Fe2s3生成（）

（3）探究铁与水蒸气反应后固体物质：取少量固体粉末，用磁铁吸引，若磁铁能吸引，

则固体物质为Fe3C>4（）

（4）FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成Fe3C>4（）

（5）向酸性KMnCU溶液中加入Fe3CU粉末，紫色褪去，证明FesCU中含Fe（II）（）

（6）（2023•华罗庚中学）Fe2C>3速曳Fe2（SC>4）3（aq）遭生无水Fe2（SO4）3（）

课前自测

（7）（2024・常熟中学）Feb溶液中通入少量Cb：Cl2+2r=2Cr+l2（）

（8）（2024•南京、盐城一模）检验CO还原Fe2O3实验中，Fe2O3是否全部被还原：向CO还

原FezCh所得到的产物中加入稀盐酸，再滴加KSCN溶液，观察颜色变化（）

（9）（2023.无锡一中）将某补铁剂药片研磨后加入盐酸溶解，滴加KSCN溶液，溶液变红，

说明补铁剂中不含Fe2+（）

（10）（2024•如皋适应性三）检验Fe粉与Ch反应后的产物：取一定量Fe粉，在加热条件

下通入少量CL反应，将固体混合物溶于水后充分搅拌，向溶液中滴加KSCN溶液，观

察现象（）

考点研析

考点1铁

知识梳理

知识II铁的原子结构

铁元素在元素周期表中处于第四周期—族，位于—区。基态Fe原子的电子排布式为

原子结构示意图为最外层有一个电子，在反应中易电子，故铁单质的化学性质比较活泼，有

较强的性，主要化合价为+2和+3。

知识❷铁的性质

1.物理性质

银白色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被磁铁吸引。

2.化学性质

（1）与非金属单质反应

①与氧气反应：

4Fe+302+2阳2。^=________________________________________

（现象：在潮湿的空气中生锈，生成______色固体）；

3Fe+2O2^B=（现象：剧烈燃烧，火星四射，生成一色固体）。

②与氯气反应（写化学方程式，下同）：

____________________________________________（现象：产生_____色烟）。

注意：Fe的量无论多少，产物都是FeCb。

③与澳反应：«

④与碘反应：«

⑤与硫反应：______________________

（现象：生成黑色固体）。

（2）与水蒸气反应：

（3）与酸反应

①非氧化性酸

Fe+2HC1=；

Fe+H2so4^=o

②氧化性酸

常温下，Fe在浓硫酸或浓硝酸中发生_____,该变化属于变化。

Fe+4HNC）3（稀）=（Fe少量）；

3Fe+8HNC）3（稀）=（Fe过量）。

（4）与盐溶液反应

Fe+2FeC13^=；

Fe+CuS04=o

典题悟法

类型II物质的转化

gT（2023•淮阴、姜堰、徐州一中联考）KzFeCU可用作净水剂。KzFeCU在水中不稳定，会生成Fe（OH）3

胶体；碱性条件下KC1O氧化性大于KzFeCU。下列有关铁及其化合物的相关转化，在指定条件下能实现的

是（)

Al

A.Fe

FezCh高温Fe

B.Fe2O3-^^FeCl3(aq)**无水FeCb

C.Fe-^FeCh-^FeCh

J!£2

D.Fe2O3-^K2FeO4*H2

类型日物质的性质

阿的2（2024•江苏各地模拟重组）下列说法正确的是（）

A.还原铁粉可用作食品干燥剂

B.铁与碘反应易生成碘化铁

C.铁分别与稀盐酸和氯气反应，产物中铁元素的化合价相同

D.Fe分别与水蒸气（高温）和氧气（点燃）反应，生成相同的固体产物

考点2铁的氧化物与氢氧化物

知识梳理

知识U铁的氧化物

化学式FeOFeiOsFesO4

俗名一——

颜色黑色______色黑色

铁元素价态———

与盐酸反应生成的离子——一

FeO：

与稀硝酸反应的离子方程式Fe2()3•__________________________________________________________

Fe3()4：__________________________________________________________

FeO：_______________________________________________________

与氢碘酸反应的离子方程式FC2O3：__________________________________________________________

Fe3(Z)4：__________________________________________________________

1W1温时，都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原，生成单质铁，如：FeQy

共同点

+yCO——-—xFe+yCOa

注意FeO不稳定，在空气中受热易被氧化为Fe3CU：6FeO+O2-^—2Fe3O4

知识回铁的氢氧化物

化学式

Fe(OH)2Fe(OH)3

颜色___色______色

++

与盐酸反应Fe(OH)2+2H=Fe(OH)3+3H=

受热分解一

2Fe(OH)3-------

可溶性亚铁盐与碱溶液反应：可溶性铁盐与碱溶液反应：

制法

Fe2++2OH^=Fe3++3OH-=

在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是—色絮状沉淀迅速变

二者的

成______色，最后变成_____色，化学方程式：4Fe(OH)2+O2+

关系

2H2O=_________________________

典题悟法

圜股(2024.江苏各地模拟重组)下列说法错误的是()

A.FesCU质地致密，故可用作铁件的防腐保护层

B.Fe3C>4溶于足量的氢碘酸生成Feb和Feb

C.Fe(OH)3能通过化合反应制取

D,可用如图装置制备Fe(OH)2

----------------〈深度指津〉-------

Fe(OH)2的制备

2+

1.制备原理：Fe+2OH-=Fe(OH)2I»

2.成功关键：

(1)溶液中不含。2等氧化性物质和Fe3+。

⑵制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭且隔绝空气的体系中。

3.几种典型的制备方法

方法装置说明

用不含Fe3+的FeSCU溶液与用不含O2的蒸储水配

①有机层隔离法-NaOH溶液

卜苯制的NaOH溶液反应制备

哥FeSOj溶液

先打开止水夹，用生成的氢气排尽装置中的空气，

止水夹

[1

②氢气氛围中关闭止水夹，生成的硫酸亚铁溶液被压入右侧盛

稀硫酸、一NaOH

尸溶液

Fe有氢氧化钠溶液的试管中

Fe书石墨利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀，

③电解法煤油

圜

1/NaOH溶液阳极材料为铁，阴极材料为石墨

V1

考点3铁及其化合物的转化Fe2+、Fe3+的检验

知识梳理

知识il亚铁盐铁盐

1,亚铁盐

(1)基态Fe2+的简化电子排布式为oFe2+既有氧化性，又有还原性，以

+

为主，能被CL、Br2>O2、H2O2、CIO>NO，H+)、MnO；(H)>CnO歹但十)等氧化。

(2)亚铁盐可水解。由Fe2+和强酸的酸根阴离子构成的盐(如硫酸亚铁)的水溶液呈酸性。配制硫酸亚

铁溶液时，常加少量_____抑制Fe2+的水解，加少量______防止Fe2+被氧化。

2.铁盐

(1)基态Fe3+的简化电子排布式为。Fe3+主要表现,能被Fe、Cu、

2--

r、H2S>S(HS)>so歹、so2等还原。

(2)铁盐易水解。Fe3+极易水解，Fe3+只能存在于酸性较强的溶液中。

.用常考归纳.

①实验室可将饱和FeCb溶液滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，写出该反应的化学方程式:

②工业上常用调节pH的方法除去溶液中的Fe3+。如可通过加入

调节pH来除去MgCb溶液中的Fe3+。

③实验室配制氯化铁溶液，通常将氯化铁固体先溶于较浓的中，然后再加水稀释至所需的浓度。

④在_________气流中加热蒸干FeCb溶液制备无水FeCl3o

⑤Fe3+与CCT、HCOF>[Al(0H)4「等水解呈碱性的离子不能大量共存。如：

Fe3++3HCO；=0

知识旧高铁酸盐(以K2FeO4为例)

1.制备方法

(1)高温熔融反应法

在苛性碱存在的条件下，KNO3或过氧化物等氧化剂在高温下可将铁盐或铁的氧化物氧化成高铁酸盐。

如：

350〜370℃

Fe2O3+3K2O2=2K2FeO4+K2Oo

(2)次氯酸盐氧化法

在NaOH溶液中，利用NaClO氧化Fe(III)化合物，生成NazFeOm利用KzFeCU溶解度比NazFeCU低，

向Na2FeO4溶液中加入固体KOH或饱和KOH溶液，使Na2FeO4转化成K2FeO4,并从溶液中析出。

(3)电解法

以铁作阳极，电解高浓度的KOH溶液生成K2FeC>4。

2.性质

+3+

酸性条件下，高铁酸盐因氧化性极强而不稳定：4FeOr+20H=4Fe+3O2f+10H2Oo

3.在水处理方面的应用

(l)K2FeCU中Fe元素呈+6价，具有强氧化性，可用于水体的杀菌、消毒。

(2)原理：4K2FeC)4+10H2O=8KOH+4Fe(OH)3(胶体)+302t。

QFeCU与水反应生成Fe(0H)3胶体，能吸附水体中的悬浮物，起到净水的作用。

知识©铁及其化合物的转化

完成下列转化反应的化学(或离子)方程式。

1口弱氧化剂」2+

1.Fe--->Fez

△

Fe+S

Fe+Cu2+^=;

Fe+2H+^=_________________________

2.Fe^«Fe

Fe2++Zn=,

高温

FeO+H2

高温

3FeO+2Al

3,2%

2Fe+3C12^=；

Fe+4H++NO?=（稀硝酸）。

4W+且Fe

高温

Fe2O3+3CO

昌温

Fe2O3+2Al

5.Fe2+'e3+

2Fe2++Ch=；

2Fe2++Br2^=;

2++

2Fe+H2O2+2H=;

4Fe2++O2+4H+^=_______________________________

（亚铁盐溶液在空气中易变质）

3Fe2++4H++NO3=;

MnO；+5Fe2++8H+=;

2++

Cr2OF+6Fe+14H=__________________________________________________

6.Fe3+0Fe2+

2Fe3++Zn=（Zn少量）；

2Fe3++Fe=（亚铁盐溶液中加入少量铁屑以防止Fe?+被氧化）；

2Fe3++Cu^=_______________________________

（FeCb溶液腐蚀电路板）；

2Fe3++21=；

3+

2Fe+H2S=；

3+

2Fe+SOF+H2O=；

3+

2Fe+SO2+2H2O=。

知识El溶液中Fe?+、Fe3+的检验方法

l.Fe2+的检验

方法一：向待检液中滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加新制氯水（或H2O2溶液），溶液立即变红色。

方法二：向待检液中滴加K3［Fe（CN）6］（铁氟化钾）溶液，生成蓝色沉淀。离子方程式:

方法三：向待检液中滴加NaOH溶液，生成—色絮状沉淀，沉淀迅速变为_____色，最后变为

色。

2.Fe3+的检验

方法一：向待检液中滴加KSCN（或NH4SCN）溶液，溶液立即变为—色。离子方程式：

方法二：向待检液中滴加K4Fe（CN）6］（亚铁氟化钾）溶液，生成蓝色沉淀。

注意：Fe3+、Fe?+、C「同时存在时不能用酸性KMnCU溶液检验Fe2+（C「能还原酸性KMnO4,有干扰）。

:解疑释惑0g

有关铁的除杂

主要成分杂质所加试剂及离子方程式

FeCh(aq)FeCl2

FeCh(aq)FeCh

FeCh(aq)CuCl2

Fe2(SO4)3(aq)FeSO4

FezChAI2O3

典题悟法

类型UFe3+、Fe3+的性质及检验

国的（2023•江苏卷）室温下，探究0.1mol/LFeSO4溶液的性质。下列实验方案能达到探究目的的是（）

选项探究目的实验方案

向2mLFeSCU溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶

A溶液中是否含有Fe3+

液颜色变化

是否有还原性

BFe2+向2mLFeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色变化

+是否水解

CFe2向2mLFeSO4溶液中滴加2〜3滴酚醐试液，观察溶液颜色变化

DFe2+能否催化H2O2分解向2mL5%H2（）2溶液中滴加几滴FeSCU溶液，观察气泡产生情况

类型日高铁酸盐

阿丽（2023•泰州中学）高铁酸钾（KzFeCU）是一种在强碱溶液中比较稳定、氧化性较强的氧化剂，在水

处理领域有着巨大的应用前景。RFeCU的制备方法有多种，最常见的是次氯酸盐氧化法和电化学氧化法。

（1）次氯酸盐氧化法：用KC1O碱性溶液与Fe（NCh）3饱和溶液可制备KzFeCU，两种溶液的混合方式为

（2）电化学氧化法：用如图所示装置制得NazFeCU，然后再通过饱和KOH溶液碱洗后得到KzFeCU。

装置中两端隔室中离子不能进入中间隔室，则离子交换膜a为（填“阳离子”或“阴离子”）交换

膜，含有Na2FeO4的溶液为—（填“甲”或“乙”）溶液。

气体离子离子

I交换膜a交换膜b

\/I/

H乙

i溶

H液

液l

1l

1

（含少量NaOH）NaOH浓溶液

情景创设

有关Fe3+、Fe2+的除杂方法

1.除去Mg2+中混有的Fe3+的方法

3

向混合溶液中加入MgO或MgCO3或Mg（OH）2,与Fe3+水解产生的H*反应，促进Fe3+的水解，将Fe

+转化为Fe（OH）3沉淀而除去。

2.除去Mg?+中混有的Fe?+的方法

先加入氧化剂（如H2O2）将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,然后再按“除去Mg?+中混有的Fe3+”的方法除

去溶液中的Fe3+。

3.除去Cu2+中混有的Fe3+的方法

向混合溶液中加入CuO或Cu（OH）2或Cu2（OH）2co3，与Fe3+水解产生的H+反应，促进Fe3+的水解，

将Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀而除去。

4.除去Cu2+中混有的Fe?*的方法

先加入氧化剂（如氏。2）将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,然后再按“除去G?+中混有的Fe3+"的方法除

去溶液中的Fe3+。

质量评价

1.（2023•苏州期初）下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是（）

A.一定条件下，铁粉遇空气发生反应放热，可用于制作暖贴

B.FezCh能与酸反应，可用于制作红色颜料

C.FeCb溶液显酸性，可用于腐蚀印刷电路板上的铜

D.FeS难溶于水，可用于去除废水中微量六价铝［Cr（VI）］

2.（2024・高邮检测）下列有关铁及其化合物的实验装置和操作能达到实验目的是（）

甲乙丙丁

A.用装置甲制备Fe(0H)2

B.用装置乙制备NCh气体

C.用装置丙制备Fe2(SCU)3晶体

D.用装置丁制备Fe(0H)3胶体

3.(2024・宝应)下列说法正确的是()

A.工业制硫酸涉及的物质转化：FeS2一/SC)3-^H2s。4

Br

B.实验室制澳苯涉及的物质转化：Fe』OFeBn，H-FeBAr^▼

C.利用高温水蒸气处理铁器的化学方程式：3Fe+4H2O(g)^^Fe3O4+4H2

D.利用铁粉从AgCl中获取Ag的离子方程式：Fe+2Ag+=Fe2++2Ag

4.(2025•常州一模)室温下，下列实验操作和现象能验证相应实验结论的是()

选项实验操作和现象实验结论

向等质量的Na2c。3和NaHCCh固体中分别加入等体积

A溶解性：Na2CO3>NaHCO3

蒸储水，NaHCCh固体未完全溶解

向FezCh粉末和A1粉的均匀混合物中插入点燃的Mg

B金属活动性：Mg>Fe

条，火星四射，有液态Fe从固体中流出

向2mLO.lmol/LFeb溶液中滴入几滴新制氯水，溶液

C还原性：：F>C「

变为黄色

向2mL0.1mol/LCuSO4溶液中滴入几滴饱和H2s溶

D酸性：H2SO4>H2S

液，产生黑色沉淀

第8讲铁及其化合物

［备考导航］

⑴勺(2)x(3)x(4)4⑸d⑹d⑺d(8)x(9)x(10)x

考点1

［知识梳理］

知识1VIDdIs22s22P63s23P63d64s2或［Ar］3d64s2

@)^22失去还原

知识2

2.⑴①2(Fe2O3-xH2。)红棕Fe3O4黑

②2Fe+3cl2^^=2FeCb棕褐③2Fe+3Bn^^2FeBr3

@Fe+l2^=FeI2⑤Fe+S=2=FeS

⑵3Fe+4H2O(g)=^=Fe3O4+4H2

(3)①FeCh+H2fFeSO4+H2f

②钝化化学Fe(NO3)3+NOf+2H2O

3Fe(NO3)2+2NOt+4H2O(4)3FeCl2FeSO4+Cu

［典题悟法］

典例1C【解析】铁与水蒸气高温反应生成Fe3O4,不是FezCh，A错误；FeCb水解生成Fe(OH)3

和盐酸，加热促进水解，盐酸挥发，蒸发FeCb溶液得到Fe(OH)3,得不到无水FeCb，B错误；RFeCU有

氧化性，KzFeCU与水反应生成的气体为。2，D错误。

典例2D【解析】还原铁粉可用作食品抗氧化剂，A错误；铁与碘反应生成Feb,B错误；Fe与

盐酸生成FeCb,Fe与CL一定条件下反应生成FeCb，C错误；Fe与水蒸气高温条件下反应生成FesCU和

H2,Fe在氧气中燃烧生成FesCU，D正确。

考点2

知识1

铁红磁性氧化铁红棕+2+3+2、+3Fe2+Fe3+3FeO+10H++NO；=3Fe3++NOf

+3+

+5H2OFe2O3+6H=2Fe+3H2O

+3+

3Fe3O4+28H+NOr=9Fe+NOf+14H2O

+2+

FeO+2H==Fe+H2O

2+

Fe2O3+6H++2F=2Fe+I2+3H2O

+2+

Fe3O4+8H+2F=3Fe+l2+4H2O

知识2

2+3+

白红褐Fe+2H2OFe+3H2OFe2O3+3H2O

Fe(OH)2IFe(OH)3I白灰绿红褐4Fe(OH)3

[典题悟法]

典例3B【解析】FesCU为磁性氧化铁，质地致密，可阻止内部Fe与空气、水接触，故可用作铁

件的防腐保护层，A正确；由氧化性：Fe3+>L知，Fe3+可将「氧化为H故FesCU溶于足量氢碘酸不能生

成Feb，B错误；由4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3知，Fe(OH)3能通过化合反应制取，C正确；可用

该图制得Fe(OH)2，D正确。

考点3

知识1

1.(1)[Ar]3d6还原性(2)硫酸铁粉

2.(1)[Ar]3d5氧化性

[常考归纳]

①FeCb+3H2O二=Fe(OH)3(胶体)+3HC1

②MgO或Mg(0H)2或MgCC>3③盐酸④HC1

@Fe(OH)3I+3CO2t

知识3

2+2+

l.FeSFe+CuFe+H2f

2+

2.Fe+ZnFe+H2O3Fe+Al2O3

3+

3.2FeCl3Fe+NOt+2H2O

4.2Fe+3CO22Fe+A12O3

3+3+3+3+3+3+2+

5.2Fe+2Cr2Fe+2Br2Fe+2H2O4Fe+2H2O3Fe+NOt+2H2O5Fe+Mn+

4H2O

3+3+

6Fe+2Cr+7H2O

2+2+