铁及其重要化合物（含解析）-2026届高中化学一轮复习讲义

铁及其重要化合物

【复习目标】

1.通过实验探究掌握铁的性质及其用途，知道不同价态的铁的氧化物的主要性质和用途

2.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制法、性质，通过实验探究Fe?+、Fe3+的检验方法并能实现相互转

化

3.能从物质类别和元素价态变化的角度理解铁及其化合物的转化路径

考点一铁的主要性质及应用

【核心知识梳理】

1.铁的存在及物理性质

(1)存在：含量在地壳中居第四位，主要以化合态的形式存在。自然界中游离态的铁存在于陨铁中

⑵铁的物理性质：纯铁具有银白色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，其导电性比铜、

铝差，具有能被磁铁吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力

2.铁的原子结构——26Fe

电子排布式Is22s22P63s23P63d64s2

简化电子排布式[Ar]3d64s2

原子结构示意图(+26)28142

电子排布图

(轨道表示式)Is2s2P3s3p3d4s

价层电子排布式3d64s2

周期表中的位置第四周期第皿族

3.铁的化学性质：铁是较活泼的金属，还原性较强，失去电子后生成+2或+3价铁的化合物

(l)Fe与非金属反应

非金属反应条件现象化学方程式

常温、潮湿空气中因发生吸氧腐蚀生成疏松的暗红色铁锈

o2

点燃剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体

3Fe+2O2Fe3O4

引发反应后停止加热，混合物保持红热，

s加热Fe+SFeS

反应持续进行，生成黑色固体

加热反应剧烈，产生棕褐色的烟

Cl22Fe+3cL2FeCb

⑵Fe与H2O反应

铁与冷水、热水均不能发生反应，但在高温下能与水蒸气反应：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2

+2+

(3)Fe与稀盐酸、稀硫酸等发生置换反应：Fe+2HCl=FeCl2+H2?Fe+2H==Fe+H2

(4)Fe与强氧化性酸(如浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸)反应

①常温下，铁在浓硫酸、浓硝酸中发生钝化

②与浓硫酸、浓硝酸加热时：

a.与浓硫酸：2Fe+6H2sO,浓)Fe2(SO4)3+3SO2f+6H2。

b.与浓硝酸：Fe+6HNO3(浓)Fe(NO3)3+3NO2T+3H2。

③与稀硝酸

a.少量的铁与稀硝酸反应：Fe(少量)+4HNO3(稀)=Fe(NC>3)3+NOT+2H2。

生成的Fe(NO3)3可以和铁继续反应：Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2

b.过量的铁与稀硝酸反应：3Fe(过量)+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NOf+4H2。

(4)Fe与某些盐溶液反应

3+2+

①与FeCb溶液的反应：Fe+2FeCl3=3FeCl2Fe+2Fe=3Fe

2+2+

②与硫酸铜溶液的反应：Fe+CuSO4=FeSO4+CuFe+Cu=Fe+Cu

【易错提醒】铁是变价金属元素，与弱氧化剂(如S、HC1、FeCb、CuSO4>b等)反应时被氧化为Fe?

+,与强氧化剂(如Cb、Bn、HNO3、浓硫酸等)反应时被氧化为Fe3+

【精准训练1]

1.下列有关铁的性质的说法正确的是()

A.铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在

B.Fe在足量Cb中燃烧生成FeCb，在少量CL中燃烧生成FeCb

C.在加热条件下，过量铁粉与浓硝酸反应生成Fe(NC>3)2、NO2和H2O

D.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3C>4和H2

2.铁在地壳中含量丰富，也是重要的人体微量元素之一。下列有关说法正确的是()

A.铁粉具有较强的还原性，常用作食品包装袋内的脱氧剂

B.高温下，铁与水蒸气反应生成氢氧化铁和氢气

C.常温下，铁与浓硫酸不反应，故常用铁质槽罐车贮运浓硫酸

D.16.8g铁粉与足量硫单质完全反应时，转移的电子数为0.9NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)

3.下列叙述正确的是()

A.Fe与L反应生成Feb

B.硫酸铜溶液中加入少量铁粉反应的离子方程式：3Cu2++2Fe=2Fe3++3Cu

C.5.6856与足量的5反应转移的电子数为0.3必

D.高温下水蒸气与Fe反应，固体的质量增加

4.把22.4g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，若反应只收集到0.3molNO2和0.2molNO,下列说法

正确的是()

A.反应后生成的盐只为Fe(NC)3)3

B.反应后生成的盐只为Fe(NCh)2

C.反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为1：3

D.反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为3：1

5.向含agHNCh的稀溶液中，加入6g铁粉充分反应后全部溶解。已知有£gHNCh被还原，则a：

6不可能是()

A.2：1B.3：1C.4：1D.9：2

6.某学习小组探究铁丝与浓硫酸的反应，反应装置如图所示。下列说法错误的是()

A.无法直接使用pH试纸来判断反应后硫酸是否剩余

B.可用KSCN和K31Fe(CN)6］检验反应后溶液中铁元素的价态

C.将22.4mL(标准状况下)反应生成的气体通入足量氯水中，再滴加足量BaCl2溶液,最终得到0.233

g沉淀

D.生成的气体通入BaCL溶液产生白色浑浊，可能是硫酸蒸气逸出或部分SO2被氧化所致

考点二铁的氧化物和氢氧化物

【核心知识梳理】

1.铁的氧化物

(1)物理性质比较及用途

名称氧化亚铁三氧化二铁

(FeO)(Fe2O3)四氧化三铁(Fe3O4)

俗名铁红磁性氧化铁

物质类别碱性氧化物碱性氧化物复杂氧化物

颜色状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体(有磁性)

水溶性不溶于水不溶于水不溶于水

化合价+2+3+2、+3

用作色素，如应用于瓷器常用作油漆、涂料、黑色晶体，常用作磁

用途

制作中使釉呈绿色油墨的红色颜料性材料

(2)化学性质

①稳定性

a.FeO不稳定，在空气中受热，能迅速被氧化成Fe3C>4：6FeO+O22Fe3O4

b.Fe2O3和Fe3O4在空气中稳定

②与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应

氧化亚铁和氧化铁属于碱性氧化物，与非强氧化性酸反应生成Fe2+和Fe3+

a.FeO与盐酸反应：FeO+2HCl=FeCl2+H2O

b.FezCh与盐酸反应：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O

c.Fe3C)4与盐酸反应：Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O

③与氧化性酸(如：硝酸、浓硫酸)的反应

a.FeO与稀硝酸反应：3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+NOT+5H2O

b.FezCh与稀硝酸反应：Fe2O3+6HNO3=2Fe(NO3)3+3H2O

c.Fe3C)4与稀硝酸反应：3Fe3O4+28HNO3=9Fe(NC>3)3+NOT+l4H2。

④与还原性酸(如：HI)的反应

a.FeO与HI反应：FeO+2HI=FeI2+H2O

b.FezCh与HI反应：Fe2O3+6HI=2FeI2+12+3H2O

c.Fe3C)4与HI反应：Fe3O4+8HI=3FeI2+12+4H2O

⑤与CO反应(炼铁原理)或Al反应

a.FeO与CO或Al的反应：FeO+COFe+CO23FeO+2A13Fe+Al2O3

b.FezCh与CO或Al的反应：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2Fe2O3+2A12Fe+A12O3

c.Fe3O4与CO或Al的反应：Fe3O4+4CO3Fe+4CO23Fe3O4+8A19Fe+4A12O3

2.铁的氢氧化物

(1)物理性质比较

化物

Fe(OH)Fe(OH)

性质比23

物质类别二元弱碱三元弱碱

颜色状态白色固体红褐色固体

铁的价态+2+3

水溶性不溶于水不溶于水

(2)化学性质

①与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应

+2+

a.Fe(0H)2与盐酸反应：Fe(OH)2+2HCl==FeCI2+H2OFe(OH)2+2H==Fe

+H2O

+3+

b.Fe(OH)3与盐酸反应：Fe(OH)3+3HCl==FeCl3+3H2OFe(OH)3+3H=Fe

+3H2O

②与氧化性酸(如：硝酸、浓硫酸)的反应

a.Fe(OH)2与稀硝酸反应：3Fe(OH)2+10HNO3=3Fe(NC>3)3+NOT+8H2。

+3+

3Fe(OH)2+10H+NO?=3Fe+NOT+8H2O

+3+

b.Fe(0H)3与稀硝酸反应：Fe(OH)3+3HNO3=Fe(NO3)3+3H2OFe(OH)3+3H=Fe+

3H2O

③与还原性酸(如：HI)的反应

+2+

a.Fe(OH)2与HI反应：Fe(OH)2+2HI=FeI2+2H2OFe(OH)2+2H==Fe+2H2O

+2

b.Fe(OH)3与HI反应：2Fe(OH)3+6HI=2FeI2+l2+6H2O2Fe(OH)3+6H+2I==2Fe

+

+I2+6H2O

④热稳定性

a.Fe(OH)2在空气中加热，在分解同时被。2氧化：4Fe(OH)2+O22Fe2O3+4H2O

b.Fe(OH)3在空气中加热分解生成FezCh和H2O：2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O

⑤Fe(OH)2的还原性：Fe(0H)2具有强还原性，易被空气中的。2氧化生成Fe(0H)3

a.现象：白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色

b.方程式：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

【易错提醒】①FeO、Fe3O4>Fe(OH)2与足量HNO3反应时，发生氧化还原反应，Fe?+被HNCh氧化

成Fe3+

②FezCh、Fe3O4>Fe(OH)3与足量HI反应时，发生氧化还原反应，Fe3+被「还原成Fe?

+

③常见的非氧化性酸有稀HC1、稀H2so4；常见的氧化性酸有HNO3、浓H2s04；常见

的还原性强酸有HI、H2S

3.氢氧化亚铁的实验室制法

⑴要制备氢氧化亚铁，并使氢氧化亚铁长时间保持白色沉淀的状态，注意两点：一是要减少溶液中

氧气的含量，防止溶液与空气的接触；二是要防止溶液中出现三价铁离子。取用最新配制的FeS04

溶液；NaOH溶液加热煮沸并冷却后使用，以驱除溶液中溶解的。2

⑵制备Fe(OH)2时常用的三种防氧化措施

实验操作实验装置图

在试管中加入适量的5%FeSO溶液，并覆盖一层苯或煤油(不能用1

方法1:4

-I1

CC14),再用长滴管注入不含02的1mol-LNaOH溶液。由于苯或煤

有机覆盖--NaOH溶液

上苯

油的液封作用，防止了生成的Fe(OH)2被氧化，因而可较长时间观察

层法>—FeSO,溶液

到白色的Fe(0H)2沉淀三

实验时，先打开弹簧夹a,试管I中稀硫酸与铁粉反应产生H2,一段

11

时间后在试管H的出口B处检验H2的纯度，当比纯净后，说明H21NaOH

稀硫酸#

将装置内的空气已排尽;然后关闭a,使生成的H?将试管I中的FeSO4（适量）、变/尹挈溶液

目（过量）

方法2:溶液压入NaOH溶液中，这样可长时间观察到白色沉淀

还原性气实验时，先打开弹簧夹K,再将分液漏斗的旋塞打开，使稀硫酸与铁

工稀硫酸

体保护法粉作用，用产生的H2排出装置中的空气；然后关闭K,使生成的H2电

将试管中的FeSO4溶液压入NaOH溶液中，则可较长时间观察到生Aa

成的白色Fe（OH）2沉淀。若拔去广口瓶上的橡皮塞，则白色沉淀迅速

aNaOH神液H20

变成灰绿色，最后变成红褐色

用铁作阳极，电解NaCl（或NaOH）溶液，并在液面上覆盖苯（或煤油）。落

方法3:阳极反应为Fe-2e-=Fe2+,阴极反应为2H2。+2-=112T+2OH,

Fe

电解法生成的氢气可以赶走溶液中的氧气，溶液中c（OH-）增大，与Fe2+结

苯-—-二:

合生成Fe（OH）2沉淀，苯（或煤油）起液封作用-二二二一

【精准训练2】

1.下列关于氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁三种氧化物的说法不正确的是（）

A.四氧化三铁与另两种氧化物中的铁元素化合价不完全相同

B.氧元素的化合价完全相同

C.氧化亚铁俗称铁红，为红棕色固体

D.铁在氧气中燃烧的产物为黑色固体

2.有一块铁的“氧化物”样品，用140mL5.0moLL-i盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025

molCL，恰好使其中的Fe2+全部转变为Fe3+,则该样品可能的化学式为（）

A.FezChB.Fe3（）4C.FeQsD.FesO7

3.某化学兴趣小组利用药品（铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液）和如图装置（部分装置已省略）制备氢氧化

亚铁并观察其颜色。下列有关说法不正确的是（）

A.仪器1中应该盛放稀硫酸

B.本实验通过控制A、B、C三个开关，将仪器中的空气排尽后，先关闭开关B,再打开开关A

就可观察到氢氧化亚铁的颜色

C.反应一段时间后，可在仪器2中观察到白色沉淀

D.本实验制备的氢氧化亚铁可以相对较长时间保持白色状态

4.某实验小组设计如下实验探究Fe（OH）2的制备。下列分析不合理的是（）

实

操作现象

验

一分钟后，晶块表面仍为浅绿色，

I将一块FeSCU晶体浸入30mL蒸储水中

溶液呈更浅的绿色

一分钟后，晶块表面变白；捞出

将另一块FeSO4晶体浸入30mLimoLlTNaOH溶液

II晶块露置空气中，表面逐渐变为

中

红褐色

-1

III将10mL1.5molLFeSO4溶液与20mLi.SmoLLT立即出现大量灰绿色浑浊，一分

NaOH溶液混合钟后，液面附近出现红褐色浑浊

A.实验I起对照作用，排除FeS04晶体自身在水中的颜色变化

B.实验H晶块表面长时间保持白色，与Fe(0H)2难溶、未分散于水中有关

C.捞出晶块后发生了反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

D.实验m溶液中氧气含量明显多于实验II中

5.用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和Fe)制备纳米Fe3C>4(平均直径为25nm)的流程示意图如图，下列

叙述错误的是()

A.铁红可用于油漆、油墨、建筑物着色剂

+2+

B.步骤②中，发生反应的离子方程式是2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+2H=Fe+H2T

C.步骤④中使用过量的H2O2溶液有利于提高纳米FesCU产率

D.为验证纳米态的FesCU，可将其形成分散系，做丁达尔效应实验

考点三亚铁盐(Fe2+)和铁盐(Fe3+)的性质及检验

【核心知识梳理】

1.Fe?+的氧化性和还原性：含有Fe?+的溶液呈浅绿色，Fe?+处于铁的中间价态，既有氧化性，又有

还原性，但以还原性为主，如遇B"、Cb、H2O2、NO3(H*)等均表现为还原性

⑴氧化性：Fe?+与Zn反应的离子方程式为Fe2++Zn=Fe+Zn2+

⑵还原性：Fe?+遇Bn、CL、H2O2>NO5(H+)等均表现还原性

①Fe2+与Cb反应的离子方程式：2Fe2++Cb==2Fe3++2Cr

2++3+

②FeCb溶液与HN03溶液反应的离子方程式：3Fe+NO?+4H=3Fe+NOt+2H2O

③Fe?+的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O

(3)Fe2+可发生水解反应——Fe2+在酸性介质中比较稳定

Fe(OH)2是弱碱，含Fe2+的盐(如硫酸亚铁)溶液呈酸性。配制硫酸亚铁溶液时常加少量硫酸抑制Fe2

+的水解，加少量铁屑防止Fe2+被氧化

2.铁盐

(1)氧化性：含有Fe3+的溶液呈棕黄色，Fe3+处于铁的高价态，遇Fe、Cu、HLH2s等均表现为氧化

性

①Fe3+可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

②FeCb溶液滴入淀粉一KI溶液，溶液变蓝，离子方程式：2Fe3++2P；F^T2Fe2++l2

(2)特性——检验Fe3+：含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色，Fe3++3SCfT=^Fe(SCN)3

(红色溶液)

(3)易水解：Fe(OH)3是很弱的碱，且溶度积很小，因而Fe3+极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中

①利用Fe3+易水解的性质，实验室可将饱和FeCb溶液滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，反应的化学

方程式为

FeCb+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HC1

②利用Fe3+易水解的性质，工业上常用调节pH的方法除去溶液中的Fe3+

③用FeCb固体配制FeCb溶液的方法：将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中，然后再稀释至所需浓

度

④FeCb溶液加热蒸干并灼烧，所得固体主要成分为Fe2O3

⑤Fe3+与HCOF，[Al(0H)]4、COf等水解呈碱性的离子因发生双水解而不能大量共存

3.检验Fe3+、Fe2+的常用方法

(l)Fe3+的检验

①观察法：溶液呈棕黄色，证明含有Fe3+

②KSCN法：加入KSCN或其它可溶性硫氧化物(NtUSCN)溶液，溶液呈红色，证明含有Fe3+

3+-

离子方程式：Fe+3SCN^^Fe(SCN)3(红色溶液)

③碱液法：加入氨水或NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，证明含有Fe3+

离子方程式：Fe3++3OlT=Fe(OH)31(红褐色沉淀)

④淀粉KI试纸法：能使淀粉KI试纸变蓝，证明含有Fe3+

离子方程式：2Fe3++2「=^2Fe2++l2

⑤铜片法：加入铜片，铜片溶解且溶液变为蓝色，证明含有Fe3+

离子方程式：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

⑥苯酚法：加入苯酚溶液，溶液呈紫色，证明含有Fe3+

3++3

离子方程式：Fe+6C6H5OH-6H+[Fe(C6H5O)6]"(紫色溶液)

⑦H2s法：通入H2s气体或加入氢硫酸，有浅黄色沉淀析生成，证明含有Fe3+

离子方程式：2Fe3++H2s=2Fe2++2H++Sl

(2)Fe?+的检验

①观察法：溶液呈浅绿色，证明含有Fe2+

②铁氟化钾[K3Fe(CN)6]法：加入铁氟化钾溶液，有蓝色沉淀生成，证明含有Fe?+

离子方程式：K++Fe2++Fe(CN)1==KFe[FeCN)6][(蓝色沉淀)

③碱液法：加入氨水或NaOH溶液，产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证

明有Fe2+

离子方程式：Fe2++2OlT=Fe(OH)2](白色沉淀)4Fe(OH)2+C>2+2H2O=4Fe(OH)3(红

褐色沉淀)

④KMnCh法：加入少量酸性KMnCU溶液，能使KMnCU溶液的紫红色变浅，证明有Fe?+

2++3+2+

离子方程式：5Fe+MnO7+8H=5Fe+Mn+4H2O

⑤KSCN法：先加入KSCN,溶液不变红，再加新制氯水溶液变红色的为Fe2+

3+

离子方程式：2Fe2++CL=2Fe3++2C「、Fe+3SCN-=Fe(SCN)3

(3)同时含有Fe2+、Fe3+的检验方法：要分两次分别检验Fe?+和Fe3+,检验Fe?+时可选择铁氧化钾

[K3Fe(CN)6]溶液或酸性高锦酸钾溶液，检验Fe3+时最好选择KSCN溶液

答题模板：将混合溶液分成两份分别于两支试管中，向其中一支试管中加入K3[Fe(CN)6]溶液，若

产色蓝色沉淀，则说明含有Fe2+;向另一支试管中加入KSCN溶液，若溶液变红，则说明含有Fe3

+

(4)检验溶液含有Fe?+、不含Fe3+的步骤：待测液2CN连液>不变色氯化齐L>红色

氯水、H2O2

【易错提醒】

①检验Fe2+时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能将加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制

氯水中(新制氯水可能氧化SCN-)

②Fe3+、Fe2+>同时存在时不能用酸性KMnCU溶液检验Fe?*(C「能还原酸性KMnCU，有干扰)

4.其他重要的铁盐及应用

⑴绿矶(FeSONWO):一种重要的还原剂，可用作补血剂及植物的补铁剂

(2)氯化铁(FeCb):棕黄色固体，一种常见的氧化剂，能与多种还原剂发生氧化还原反应，能回收废

铜，其反应的离子方程式为2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+

⑶莫尔盐(或摩尔盐)[(NH4)2SO4-FeSOr6H2。]:用于冶金、电镀及织物媒染剂

⑷赤血盐K3[Fe(CN)6]:红色晶体，易溶于水，常用于检验Fe2+,生成蓝色沉淀

⑸高铁酸卸(RFeO”

①物理性质：暗紫色晶体，易溶于水，微溶于KOH溶液

②化学性质：KzFeCU中Fe为+6价，具有强氧化性，在碱性条件下较稳定、在中性或酸性条件下

分解

+3+

a.K2FeC)4在酸性条件下分解：4FeOF+20H=4Fe+3O2t+10H2O

b.KzFeCU在中性条件下分解：4FeOF+10H2O=4Fe(OH)3i+302?+8OH~

③制法

a.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，Fe2O3+3K2O22K2FeO4+K2O

b.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再利用

相同条件下K2FeO4的溶解度比NazFeCU小，向NazFeCU溶液中加入固体KOH或KOH饱和溶

液，将NazFeCU转化成K2FeC)4，并从溶液中析出，3C1O'+2Fe3++10OH-=2FeOF+3C1-

+5H2O

c.电解法：以铁作阳极，电解高浓度的KOH溶液生成K2FeC>4,Fe—6e-+8OH--FeOr+4H2。

④用途

a.净水剂：高铁酸钾(KzFeO。中的Fe为+6价，是一种高效复合净水剂，由于具有强氧化性能

杀菌、消毒；由于反应后还原产物为Fe3+,Fe3+在溶液中水解生成氢氧化铁胶体，能吸附水中

的悬浮杂质，起到净水的作用

b.高容量电池材料

【精准训练3】

1.下列离子的检验方法合理的是()

A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2+

B.向某溶液中通入CL，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2+

C.向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe?+

D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有

Fe2+,不含有Mg?+

2.某实验小组同学为了检验某FeCb溶液中是否含有FeCb，设计了如下实验方案，其中最合理的是

()

A.加入适量铜粉，观察溶液是否变蓝

B.先滴加氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红

C.滴加酸性KMnCU溶液，观察溶液是否褪色

D.滴加KKFe(CN)6］溶液，观察是否生成蓝色沉淀

3.室温下，探究FeCb溶液和KI溶液反应的限度，实验步骤如下。下列说法不正确的是()

步骤I：取5mLO.lmol-L-1KI溶液，向其中加入1mLO.lmol-L-1FeCb溶液，振荡，观察实验现

象。

步骤II：继续向上述溶液中加入2mL苯，充分振荡后静置，观察实验现象

步骤III：取下层溶液，向其中滴加5〜6滴15%硫氧化钾溶液，观察溶液的颜色

A.步骤I中反应的离子方程式：2Fe3++2「=2Fe2++L

B.步骤II中通过分液可将水溶液与苯分离

C.步骤III中加入硫氧化钾溶液后溶液变红说明反应有一定限度

D.步骤m反应后溶液中大量存在Fe3+、Fe2+>Cl,SCN-

4.某化学实验小组探究Fe?+和Fe3+性质时发现：往FeCb和KSCN的混合溶液中滴加氯水，溶液变

成红色，但当氯水过量时，红色却会褪去。为此，他们设计如图装置进一步探究。

X碱石灰

饱和Ca(OH),

溶液

多孔陶瓷

已知：①X为NaClO溶液，Y为FeCb和KSCN的混合溶液。②持续缓慢滴入NaClO溶液至过量

的过程中，圆底烧瓶中红色变浅，有大量气泡产生；Ca(OH)2溶液变浑浊。根据实验现象推测，下

列说法不正确的是()

A.烧瓶中还可能产生红褐色沉淀

B.烧瓶中产生的气体中一定含有SO2

C.多孔陶瓷的作用是增大气体与溶液的接触面积

D.KSCN中硫元素、氮元素被氧化

5.检验黑木耳中铁离子的步骤为灼烧黑木耳一加酸溶解—过滤一取滤液检验，所选择的装置

(夹持装置已略去)或操作不正确的是()

6.高铁酸钾(RFeCU)具有杀菌、消毒及净水作用，某实验小组在碱性条件下制备KzFeCU流程如图所

示，下列说法错误的是()

Cl2Fe(NOt)3饱和KOH溶液

,I,I，分离

NaOH溶液一氧化一过滤转化——►粗KzFeO,

NaCl(s)

|精K/FeO,产组

A.1molK2FeO4消毒能力相当于1.5molHC1O

B.氧化反应：3NaC10+2Fe(NO3)3+10NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O

C.同温度时高铁酸钠溶解度大于高铁酸钾

D.提纯时，应用到的玻璃仪器有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、酒精灯

考点四铁及其重要化合物的转化关系

【核心知识梳理】

1.铁元素的价类二维图及转化关系

铁

元

素

化

合

价

单质氧化物盐碱物质类别

2.铁及其重要化合物之间的转化关系

+2+3

3.“铁三角”——Fe、Fe2+tFe3+的相互转化：“铁三角”是指Fe、Fe2+(Fe)>Fe3+(Re)之间的转化关

系

(只有还原性)

(l)Fe只有还原性，可以被氧化成+2价或+3价的铁

2

①Fe能被Fe3+、Cu\S、I2>H+等较弱氧化剂氧化为Fe?+

如：Fe+2Fe3+=3Fe2+Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+SFeS

+2+

Fe+l2=FeI2(碘水生烟)Fe+2H=Fe+H2t

②Fe能被CL、Br2>HNO3、浓H2sO4等强氧化剂氧化为Fe3+

如：2Fe+3a22FeCb2Fe+3Br22FeBr3

Fe(少量)+4HN()3(稀)=Fe(NO3)3+NOf+2H2O

+2

(2)Fe2+(Pe)既有氧化性又有还原性，主要表现还原性

+

①Fe(H)一-Fe(III)需加入氧化剂，如：Cl2>Bn、O2、HNO3、KMnO4/H>H2O2、浓H2sO4等

2+3+

2Fe+Cl2=2Fe+2C1-(在亚铁盐溶液中通入氯气，溶液由浅绿色变为棕黄色)

2+3+

2Fe+Br2=2Fe+2Br-

2++3+

4Fe+O2+4H=4Fe+2H2O(亚铁盐溶液在空气中容易变质)

2++3+

3Fe+NO?+4H=3Fe+NOf+2H2O

2++3+2+

5Fe+MnO7+8H=5Fe+Mn+4H2O

2++3+

2Fe+H2O2+2H=2Fe+2H2O

2+2+

②Fe(II)—Fe需加入还原剂(如：C、CO、H2>Zn等)：Fe+Zn=Fe+Zn

+3

(3)Fe3+(Fe)具有较强的氧化性

2-

①Fe(III)fFe(H)需加入还原剂,如：「(HI)、S(H2S)>SO2(SOF)>Fe、Cu等

3+-2+

2Fe+2I^=^2Fe+12

3+2-2+3+2++

2Fe+S=2Fe+S；2Fe+H2S=2Fe+2H+S；

3+2++3+2++

2Fe+SO2+2H2O=2Fe+SOF+4H2Fe+SOF+H2O==2Fe+SOF+2H

2Fe3++Fe=3Fe2+,在FeSCU溶液中往往要加铁的原因是可以防止Fe?+被氧化为Fe3+

2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,电路板的制作是利用FeCb溶液与裸露的铜反应

②Fe(IU)TFe需加入还原剂(如：C、CO、H2、Zn等)：2Fe3++3Zn==2Fe+3Zn2+

4.应用

(1)含Fe2+、Fe3+的除杂问题

混合物(括号内为杂质)除杂方法或所用试剂反应原理

加过量铁粉，过滤

FeCb溶液(FeCb)Fe+2FeCl3=3FeCl2

加氯水或通入

FeCb溶液FeCh)Cl22FeCl2+C12=2FeCl3

FeCb溶液(CuCb)加过量铁粉，过滤Fe+CuCl2=FeCl2+Cu

加过量强碱溶液，过滤

Fe(Al)2A1+6H2O+2NaOH=2Na[Al(OH)4]+3H2T

AI2O3+2NaOH+3HO=2Na[Al(OH)]

加过量强碱溶液，过滤24

Fe2O3(Al2O3>SiO2)

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H20

加过量CuO或Cu(OH)2或Fe3++3HO,------Fe(OH)3；+3H+

溶液2

CuCh(FeCb)+2+

C11CO3后过滤CuO+2H=CU+H20

3++

加过量MgO或Mg(OH)2或Fe+3H2Ox------Fe(OH)3+3H

MgCb溶液(FeCb)

+2+

MgCC)3后过滤MgO+2H=Mg+H20

Fe34+3HO,------Fe(OH)+3H+

溶液加过量CaCO后过滤23

CaCLFeCb)3+2+

CaCO3+2H=Ca+CChf+H2O

(2)工艺流程题中Fe2+、Fe3+的去除

①原理：Fe3+>Fe2+完全生成氢氧化物沉淀时，溶液的pH分别为pHN3.7、pH>9.6

②步骤

a.除去溶液中的Fe3+时，一般是加入能与酸反应的物质(但不能引入新的杂质)，使溶液的pH至

3〜4,使Fe3+水解生成Fe(OH)3而除去

b.除去溶液中的Fe2+时，先加入H2O2(或其他氧化剂，但不引入新杂质)，使Fe2+转化为Fe3+,

然后调节溶液的pH至3〜4,使Fe3+水解生成Fe(OH)3而除去

③示例

a.除去Zi?+(或cP或Mg2+)中混有的Fe3+的方法：向混合溶液中加入ZnO、ZnCO3,Zn(OH)2［或

CuO、CuCO3,CU(OH)2、CU2(OH)2cCh或MgO、MgCO3>Mg(OH)2］中的一种，与Fe3+水解产

生的H+反应，促进Fe3+的水解，将Fe3+转化成Fe(OH)3沉淀而除去

b.除去Zn2+(或Ci?+或Mg2+)中混有的Fe2+的方法：先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe?+氧

化成Fe3+,然后再力口入ZnO、ZnCO3>Zn(OH)2［或CuO、C11CO3、Cu(OH)2>Cu2(OH)2cO3或

MgO、MgCCh、Mg(OH)2］中的一种，与Fe3+水解产生的H+反应，促进Fe3+的水解，将Fe3+

转化成Fe(OH)3沉淀而除去

⑶判断离子能否共存

①Fe2+与NO?(H+)、CIO>MnO4>Cr2O?>H2O2、Cb、Br?在溶液中均因发生氧化还原反应不能

大量共存

②Fe3+与S2-、「、HS>SOr、HSO八H2so3、H2s在溶液中因发生氧化还原反应不能大量共存

③Fe3+与SCN—发生络合反应不能大量共存

2+

@Fe>Fe3+均易水解，与HCO?、［A1(OH)］4>CO1等因双水解相互促进，在溶液中均不能大量

共存

(4)盐溶液的配制与保存

①亚铁盐溶液：加入少量铁屑以防止Fe2+被氧化，滴入少量相应的酸溶液，以防止Fe2+水解

②铁盐溶液：加入少量相应的酸溶液，以防止Fe3+水解

(5)物质制备

①由FeCl3溶液制备无水FeCb：在HC1气氛中加热蒸干FeCb溶液

②制备Fe(OH)3胶体：向沸水中滴入几滴饱和FeCb溶液并煮沸至溶液呈红褐色

③由FeSO4溶液制FeSOT7H2。的操作：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤

④由Fe2(SO4)3和(NH4)2SO4混合溶液制NH4Fe(SO4)2晶体的操作：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤

【精准训练4】

1.元素的“价一类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元

素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图。如图为铁元素的“价一类”二

维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是()

A.铁与高温水蒸气的反应可实现上述转化①

B.加热Fe(OH)3发生转化⑥，FezCh加水溶解可转化为Fe(OH)3

C.由图可预测：高铁酸盐(FeOF)具有强氧化性，可用于饮用水的消毒

D.FeO是一种黑色粉末，只能用作还原剂

2.部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列推断合理的是()

单质氧化物盐碱物质类别

A.a可与少量CL反应生成f

B.可用K3[Fe(CN)6]溶液检验c溶液中含有的f

C.在高温条件下，a与水蒸气反应可实现a-b的转化

D.c在溶液