2027届高三化学一轮复习课件：第四章　第13讲　铁及其化合物转化关系

铁及其化合物转化关系第四章第13讲

1.熟练掌握铁及其重要化合物转化的化学方程式。2.能根据铁及其化合物的性质分析实验室、生产、生活中的相关问题。复习目标1.在图中空白处，将下列铁的重要化合物填入，建构成一张关系图。FeO、Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)2、Fe(OH)3、FeCl3、FeCl2答案2.完成图中指定序号对应的化学方程式(合理即可)。①

；⑥

；⑦

；⑨

；⑩

；⑫

；⑮

；⑯

；⑰

。2Fe+3Cl2

2FeCl33Fe3O4+8Al

9Fe+4Al2O3Fe3O4+8HCl===FeCl2+2FeCl3+4H2OFe(OH)3+3HCl===FeCl3+3H2O2Fe(OH)3

Fe2O3+3H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)32FeCl2+Cl2===2FeCl3FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl2FeCl3+Fe===3FeCl2一、Fe2+和Fe3+的相互转化1.(2025·河南，4)X是自然界中一种常见矿物的主要成分，可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。

固体X(黄色)→固体Y(红棕色)→溶液Z(棕黄色)→溶液R(浅绿色)→

固体Q(黑色)下列说法错误的是A.Y常用作油漆、涂料等的红色颜料B.溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化C.R→Q反应需要在强酸性条件下进行D.Q可以通过单质间化合反应制备

固体X(黄色)→固体Y(红棕色)→溶液Z(棕黄色)→溶液R(浅绿色)→

固体Q(黑色)√

由X和Q的组成元素相同及溶液Z、R的颜色推断，X中含有铁元素，因此结合物质的颜色可判断固体X为FeS2，固体Y为Fe2O3，溶液Z中含有Fe3+，溶液R中含有Fe2+，固体Q为FeS。Y为Fe2O3，为红棕色固体，常用作油漆、涂料等的红色颜料，A正确；溶液Z中含有Fe3+，加热煮沸后Fe3+发生水解会生成Fe(OH)3胶体，溶液颜色会由棕黄色转变为红褐色，B正确；FeS与强酸反应生成有毒的H2S，且强酸性条件下无法制得FeS，C错误；Q为FeS，可在加热条件下通过Fe和S化合制备，D正确。2.除去括号中的杂质，并写出反应的离子方程式。(1)FeCl2(FeCl3)，除杂方法：

，离子方程式：

。(2)FeCl3(FeCl2)，除杂方法：

，离子方程式：

。(3)Fe2(SO4)3(FeSO4)，除杂方法：

，离子方程式：________________________________。(4)FeCl2(Cu2+)，除杂方法：

，离子方程式：

。加入过量铁粉，过滤2Fe3++Fe===3Fe2+加入氯水(或通入Cl2)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-滴加H2O2H2O2+2H+===2H2O+2Fe3+2Fe2++加入过量铁粉，过滤Fe+Cu2+===Cu+Fe2+(5)CuCl2溶液(FeCl2)，除杂方法：________________________________________________________________________________________________________________________。

先向溶液中加入氧化剂(如H2O2、氯水)，然后向混合液中加入CuO或Cu(OH)2，调pH，促进Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀，静置过滤3.在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉，得到的Fe2+的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。(1)请将正确答案的字母填在相应的横线上。a.Fe3+

b.Fe2+

c.Fe、Fe2+

d.Fe2+、Fe3+①AB段铁元素以

形式存在。②BC段铁元素以

形式存在。③CD段铁元素以

形式存在。(2)AB段与BC段所需Fe的质量比为

。adc2∶1

二、重要含铁物质的制备4.(2026·日照模拟)工业上利用黄铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备颜料铁红(Fe2O3)，具体生产流程如图：试回答下列问题：(1)滤液X中含有的金属阳离子是

(填离子符号)。Fe2+、Fe3+(2)①步骤Ⅱ加入过量铁粉的目的是

。②步骤Ⅲ中可选用

(填字母)调节溶液的pH。a.次氯酸钙

b.氨水c.氢氧化钠溶液d.高锰酸钾溶液将Fe3+全部还原为Fe2+b(3)①步骤Ⅳ加入NH4HCO3时的离子方程式为______________________________________。②步骤Ⅳ的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是________________________________________。

+CO2↑+H2O受热分解；减少Fe2+的水解防止NH4HCO3③步骤Ⅳ中FeCO3沉淀完全后，溶液中含有少量Fe2+，检验Fe2+的方法是______________________________________________________________________________。(4)在空气中煅烧FeCO3生成产品氧化铁的化学方程式为____________________________。取少量溶液，加入硫氰化钾溶液，不显红色，然后滴加氯水，溶液变为红色(合理即可)4FeCO3+O22Fe2O3+4CO25.(2022·天津，15)氯化铁是重要的化工原料。根据氯化铁的实验室制备方法，回答下列问题：Ⅰ.FeCl3·6H2O的制备制备流程图如下：(1)将废铁屑分批加入稀盐酸中，至盐酸反应完全。判断反应完全的现象为

。含有少量铜的废铁屑比纯铁屑反应快，原因为

。不再有气泡产生Fe、Cu在稀盐酸中形成原电池，加快反应速率(2)操作①所必需的玻璃仪器中，除烧杯外还有

。(3)检验FeCl3溶液中是否残留Fe2+的试剂是

。(4)为增大FeCl3溶液的浓度，向稀FeCl3溶液中加入纯Fe粉后通入Cl2。此过程中发生的主要反应的离子方程式为___________________________________________。(5)操作②为___________________________________________________________________。漏斗、玻璃棒K3[Fe(CN)6]溶液2Fe3++Fe===3Fe2+、2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-

在HCl气流中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeCl3·6H2O晶体Ⅱ.由FeCl3·6H2O制备无水FeCl3将FeCl3·6H2O与液体SOCl2混合并加热，制得无水FeCl3。已知SOCl2沸点为77℃，反应方程式为FeCl3·6H2O+6SOCl2

FeCl3+6SO2↑+12HCl↑，装置如图所示(夹持和加热装置略)。(6)仪器A的名称为

，其作用为

。NaOH溶液的作用是_______________________________。球形冷凝管冷凝回流SOCl2吸收SO2、HCl等尾气，防止污染(7)干燥管中无水CaCl2不能换成碱石灰，原因是__________________________________________。(8)由下列结晶水合物制备无水盐，适宜使用上述方法的是

(填字母)。a.ZnCl2·H2O

b.CuSO4·5H2Oc.Na2S2O3·5H2O

碱石灰与SO2、HCl气体反应，失去干燥作用a精练高频考点提升关键能力课时精练对一对题号12345678答案AADDCDAA答案1234567891011答案12345678910119.(1)Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O(2)2Fe3++Fe===3Fe2+、Fe+2H+===Fe2++H2↑(3)取少量溶液B于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液不变红色，说明溶液B中不存在Fe3+(4)防止被空气氧化答案123456789101110.(1)防止Fe2+被氧化(2)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-(3)隔绝空气(排除空气中的氧气对实验的影响)(4)Fe2+

Fe3+

可逆反应(5)H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O

Fe3+催化H2O2分解产生O2

H2O2分解反应放热，促进Fe3+的水解平衡正向移动答案123456789101111.(1)Fe2++2Fe3++8OH-===Fe3O4↓+4H2O

(2)①Fe3++3OH-===FeO(OH)↓+H2O

②6Fe2++12OH-+O2===2Fe3O4↓+6H2O

(3)有利于纳米微粒在混合溶液中保持稳定和分散均匀(4)取最后一次洗涤液少许，用pH试纸检测是否呈中性，若呈中性，说明洗涤干净[或取最后一次洗涤液少许，滴加Ba(NO3)2或BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，说明洗涤干净；或取最后一次洗涤液少许，滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，若不产生白色沉淀，说明洗涤干净]

(5)b、c、d1.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.铁粉遇空气放热，可用于制作暖贴B.Fe2(SO4)3易溶于水，可用作净水剂C.FeCl3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铬[Cr(Ⅵ)]1234567891011答案√

氯化铁溶液具有氧化性，可以将铜氧化生成铜离子，故C错误；FeS具有还原性，因此可除去废水中的微量六价铬[Cr(Ⅵ)]，故D错误。2.下列有关铁及其化合物参与反应的化学方程式书写错误的是A.高温下Fe与水蒸气反应：Fe+H2O(g)

FeO+H2B.Fe(OH)3胶体制备：FeCl3+3H2O

3Fe(OH)3(胶体)+3HClC.FeCl2溶液中Fe2+的检验：FeCl2+K3[Fe(CN)6]===KFe[Fe(CN)6]↓+2KClD.Fe催化甲苯的溴化反应：

+Br21234567891011答案√

高温下Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)

Fe3O4+4H2，故A错误。3.(2025·黑龙江北安一中高三期末)下图为铁的“价—类”二维图，箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是A.铁与氧气的燃烧反应可实现上述转

化①B.加热Fe(OH)3发生转化③，Fe(OH)3

与HI反应发生④C.可通过Fe(OH)2与稀硝酸反应实现

转化⑤，计量数之比为1∶2D.K2FeO4作为新型净水剂可实现转化⑥，既能杀菌消毒又能净水√1234567891011答案1234567891011答案

铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，不能生成三氧化二铁，不能实现上述转化①，故A错误；氢氧化铁与氢碘酸反应生成碘化亚铁、碘和水，不能发生转化④，故B错误；氢氧化亚铁与稀硝酸反应的化学方程式为3Fe(OH)2+10HNO3(稀)===

3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O，不能实现转化⑤，故C错误。1234567891011答案4.(2023·浙江1月选考，16)探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是选项实验方案现象结论A向FeCl2溶液中加入Zn片短时间内无明显现象Fe2+的氧化能力比Zn2+弱B往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量K2SO4固体溶液先变成红色后无明显变化Fe3+与SCN-的反应不可逆C将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，滴加KSCN溶液溶液呈浅绿色食品脱氧剂样品中没有+3价铁D向沸水中逐滴滴加5~6滴饱和FeCl3溶液，持续煮沸溶液先变成红褐色再析出沉淀Fe3+先水解得Fe(OH)3胶体，再聚集成Fe(OH)3沉淀√1234567891011答案

5.化合物A的相关转化如下图所示。已知由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。下列说法错误的是A.化合物A的用途之一是作油漆、

涂料和橡胶的颜料B.B的溶液可以作为覆铜板的腐蚀

液，以制作印刷电路板C.可用酸性高锰酸钾溶液证明D的溶液中含有亚铁离子D.单质甲的水溶液具有漂白性√1234567891011答案

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，可知E为氢氧化亚铁，C为氢氧化铁，A为氧化铁，B为氯化铁，D为氯化亚铁，甲为氯气，乙为碱溶液，丙为硫氰化物。化合物A为氧化铁，用途之一是作油漆、涂料和橡胶的颜料，A正确；B为氯化铁，可与铜反应：2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+，可以作为覆铜板的腐蚀液，以制作印刷电路板，B正确；D为氯化亚铁，氯离子和亚铁离子均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故不能证明有亚铁离子，C错误；甲为氯气，氯水中含有次氯酸，具有漂白性，D正确。1234567891011答案6.如图是一种综合处理含SO2尾气的工艺流程，下列叙述正确的是1234567891011答案A.基态Fe3+的价层电子排布式为3d6B.检验“吸收”后的溶液是否还可继续吸收SO2，可用试剂K3[Fe(CN)6]C.“氧化”中发生反应的离子方程式为4Fe2++O2+H2O===4Fe(OH)3↓D.“氧化”后的溶液可以循环使用√

铁元素的原子序数为26，基态铁离子的价层电子排布式为3d5，故A错误；“吸收”步骤发生的反应为硫酸铁溶液与二氧化硫气体反应生成硫酸亚铁和硫酸，则检验“吸收”后的溶液是否还可继续吸收二氧化硫，应用硫氰化钾溶液检验是否存在铁离子，而不是用铁氰化钾溶液检验是否存在亚铁离子，故B错误；“氧化”步骤发生的反应为酸性条件下硫酸亚铁溶液与空气中的氧气反应生成硫酸铁和水，反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O，反应生成的硫酸铁可以循环使用，故C错误，D正确。1234567891011答案7.(2025·山东，13)钢渣中富含CaO、SiO2、FeO、Fe2O3等氧化物，实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的Ca、Si、Fe元素，流程如下。已知：Fe2(C2O4)3能溶于水；Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9，Ksp(FeC2O4)=3.2×10-7。下列说法错误的是A.试剂X可选用Fe粉B.试剂Y可选用盐酸C.“分离”后Fe元素主要存在于

滤液Ⅱ中D.“酸浸”后滤液Ⅰ的pH过小会导致滤渣Ⅱ质量减少√1234567891011答案1234567891011答案

钢渣用盐酸酸浸后，CaO、FeO、Fe2O3分别转化成Ca2+、Fe2+、Fe3+进入滤液Ⅰ中，则滤渣Ⅰ为SiO2，根据已知信息，CaC2O4的Ksp与FeC2O4的接近，而Fe2(C2O4)3能溶于水，则要想有效分离Ca、Fe元素，滤渣Ⅱ只能是CaC2O4，为了防止生成FeC2O4，需要将滤液Ⅰ中的Fe2+完全转化成Fe3+以保证Fe元素留在滤液Ⅱ中，因此试剂X需氧化Fe2+，不能用Fe粉，A错误；向Na2SiO3溶液中加酸可得到H2SiO3，H2SiO3受热分解可得到SiO2，因此试剂Y可以为盐酸，B正确；1234567891011答案

√1234567891011答案

1234567891011答案9.硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)是一种重要的食品或饲料添加剂，实验室以严重锈蚀的废铁屑(含有Fe、Fe2O3)为原料制备硫酸亚铁晶体，其流程如下：1234567891011答案(1)Fe2O3与稀硫酸反应的离子方程式为

。(2)溶液A中加过量铁粉时，反应的离子方程式为________________________________________。Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2OFe+2H+===Fe2++H2↑2Fe3++Fe===3Fe2+、1234567891011答案(3)若证明溶液B中不存在Fe3+，可选择的方法是___________________________________________________________________________。(4)FeSO4·7H2O晶体应密封保存，主要目的是________________。

取少量溶液B于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液不变红色，说明溶液B中不存在Fe3+防止被空气氧化10.某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题：(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是

。1234567891011答案防止Fe2+被氧化

亚铁离子具有还原性，能被空气中的氧气氧化，所以在配制的FeCl2溶液中加入少量铁屑的目的是防止Fe2+被空气氧化。(2)甲组同学取2mLFeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为

。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是

。1234567891011答案2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-隔绝空气(排除空气中的氧气对实验的影响)(4)丙组同学取10mL0.1mol·L-1KI溶液，加入6mL0.1mol·L-1FeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验：①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。实验②检验的离子是

(填离子符号，下同)；实验①和③说明：在I-过量的情况下，溶液中仍含有

，由此可以证明该氧化还原反应为

。1234567891011答案Fe2+Fe3+可逆反应1234567891011答案

根据Fe2+的检验方法，向溶液中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀，一定含有Fe2+，则实验②检验的离子是Fe2+；Fe3+遇KSCN溶液显红色，实验①和③说明，在I-过量的情况下，溶液中仍含有Fe3+，由此可以证明该氧化还原反应为可逆反应。(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为

；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是_______________________，生成沉淀的原