第34讲　铁盐与亚铁盐　铁及其化合物的转化

大单元四元素及其化合物第一单元金属及其化合物第34讲铁盐与亚铁盐铁及其化合物的转化1.掌握铁盐和亚铁盐的主要性质，了解这些物质在生产、生活中的应用；2.了解通过化学反应可以探索物质的性质、实现铁及其他化合物的转化。复习要求考点一铁盐与亚铁盐Fe3+与Fe2+的检验考点二铁及其化合物的转化关系目录CONTENTS体验真题感知高考分层训练提升考能考点一铁盐与亚铁盐Fe3+与Fe2+的检验知识梳理知能通关1.Fe3+的性质(1)氧化性含Fe3+的溶液，呈黄色，Fe3+具有较强的氧化性。Fe3+与Cu、H2S反应的离子方程式分别为_____________________________________________________、________________________________________________________________。(2)Fe3+易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+(1)写出实验室用饱和FeCl3溶液制取Fe(OH)3胶体的化学方程式:_________________________________________________________。(2)简述实验室用FeCl3固体配制FeCl3溶液的操作方法:_________________________________________________________。(3)FeCl3溶液加热蒸干并灼烧，所得固体主要成分为________。(4)饱和FeCl3溶液与饱和NaHCO3溶液混合时现象__________________________________，离子方程式为______________________________________。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小题对点过Fe2O3立即产生大量气泡和红褐色

沉淀2.Fe2+的性质含有Fe2+的溶液，呈______色，Fe2+既有氧化性，又有还原性。(1)氧化性:Fe2+与Zn反应的离子方程式为_________________________________。(2)还原性:Fe2+与Cl2反应的离子方程式为_________________________________。浅绿Fe2++Zn===Zn2++Fe2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-实验室如何保存新制FeSO4溶液?____________________________________________________________________。保存FeSO4溶液时，应加入一定量的硫酸，同时放入少量铁屑(钉)来防止氧化小题对点过3.重要含铁的盐绿矾(FeSO4·7H2O)重要的生物补铁试剂高铁酸钾(K2FeO4)用作水处理剂或制作高能电池莫尔盐(或摩尔盐)化学式为[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]，常用于冶金、电镀及织物媒染剂赤血盐K3[Fe(CN)6]用于检验Fe2+4.Fe2+和Fe3+的检验(1)(2)溶液变红灰绿色

红褐色溶液变红红褐色沉淀显紫色Fe3+Fe2+(适用于不含Cl-)(教材改编)某实验小组同学为了检验某FeCl3溶液中是否含有FeCl2，设计了如下几种实验方案，判断下列方案哪个更合理?不合理的说明理由。________________________________________________________________________________________________________________________________________(1)加入适量铜粉，观察溶液是否变蓝。(2)先滴加氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红。(3)滴加酸性KMnO4溶液，观察溶液是否褪色。(4)滴加K3[Fe(CN)6]溶液，观察是否生成蓝色沉淀。

小题对点过1.(2025·山西太原模拟)将Na2S溶液逐滴加入等物质的量浓度的FeCl3溶液中发生反应:2Fe3++S2-===2Fe2++S↓；将FeCl3溶液逐滴加入等物质的量浓度的Na2S溶液中，发生反应:2Fe3++3S2-===Fe2S3↓。则下列叙述错误的是(

)A.Fe3+在酸性环境中氧化性较强B.S2-在碱性环境中还原性较强C.相同温度下Fe(OH)3的溶解度比Fe2S3的大D.向FeCl3溶液中通入H2S，有硫析出B2.(2025·广东东莞模拟)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(

)D选项实验方案现象结论A往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再聚集成Fe(OH)3沉淀3.要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+，进行如下实验操作时，最佳顺序为(

)①加入足量氯水②加入足量酸性KMnO4溶液③加入少量NH4SCN溶液A.①③ B.③②C.③① D.①②③C解析

在该溶液中先加入少量NH4SCN溶液，溶液不变红色，证明无Fe3+存在，再加入足量氯水，将Fe2+氧化成Fe3+，溶液变为红色。KMnO4溶液呈紫红色，溶液颜色变化不明显，所以不能用酸性KMnO4溶液检验。4.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Cl2，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Fe3+ 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，说明该溶液中含有Fe2+，不含有Mg2+C解析

A项中只能说明含有Fe3+，不能说明不含Fe2+；B项原溶液中也可能只有Fe3+而没有Fe2+；D项中氧化后生成的红褐色沉淀Fe(OH)3可能掩盖了生成的白色沉淀Mg(OH)2。考点二铁及其化合物的转化关系知识梳理知能通关铁及其化合物的“价—类”二维转化(1)横向变化体现了同价态、不同物质类别(氧化物、碱、盐)之间的转化。①氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H+)转化为盐；②Fe2+、Fe3+与碱(OH-)反应生成对应的碱；③难溶性的氢氧化物易分解生成对应的氧化物，但难溶性的氧化物一般不与水反应生成对应的氢氧化物。(2)纵向变化体现了不同价态、同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。(3)斜向变化体现了不同价态、不同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。(1)用离子方程式实现Fe3+与Fe2+的相互转化。2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-小题对点过①______________________________________________________________；②______________________________________________________________；③______________________________________________________________；④______________________________________________________________；⑤______________________________________________________________；⑥______________________________________________________________；⑦______________________________________________________________。

2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O

2Fe3++Fe===3Fe2+Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+(2)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+AB段铁元素以________形式存在。BC段铁元素以________形式存在。CD段铁元素以________形式存在。②AB段与BC段所需Fe的质量比为________。adc2∶1

(一)铁及其转化关系图分析1.如图为铁元素的“价—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(

)

D解析

Fe(OH)2中+2价铁易被氧化为+3价，即在空气中加热会生成氧化铁，A错误；硝酸具有强氧化性，即Fe(OH)2溶解于足量硝酸可生成Fe(NO3)3，B错误；维生素C能将Fe3+转化为Fe2+，该过程中维生素C失去电子作还原剂，C错误；高铁酸盐具有强氧化性，消杀水中细菌时得电子生成Fe3+，Fe3+水解可生成Fe(OH)3胶体，进而可吸附水中的悬浮物，D正确。2.已知A为常见的金属单质，根据下图所示的关系:下列说法正确的是(

)A.A为Fe，B为FeOB.C→D溶液的颜色变化:由浅绿色到黄色C.④的离子方程式:Fe+Fe3+===2Fe2+D.⑤的离子方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3B解析

根据题中信息“红褐色固体F”，就可迅速得出F是Fe(OH)3，从而得出A为Fe，“黑色晶体”B为Fe3O4，继而推出C为亚铁盐，D为铁盐，E为Fe(OH)2。A.A为Fe，B为Fe3O4，故A错误；B.C为亚铁盐，D为铁盐，则C→D溶液的颜色变化:由浅绿色到黄色，故B正确；C.④是氯化亚铁变为氯化铁，其离子方程式:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-，故C错误；D.⑤是氯化铁变为氯化亚铁，其离子方程式:Fe+2Fe3+===3Fe2+，故D错误。(二)应用Fe2+、Fe3+的转化关系除杂3.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:_________________________________。加入过量铁粉2Fe3++Fe===3Fe2+加入氯水(或通入Cl2)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-滴加H2O22Fe2++H2O2+2H+===2H2O+2Fe3+(4)FeCl2(Cu2+)，除杂方法:_____________________，

离子方程式:_________________________________。(5)CuCl2溶液(FeCl2)，除杂方法:___________________________________________________________________________________________________________。加入过量铁粉，过滤Fe+Cu2+===Cu+Fe2+

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(三)Fe3+、Fe2+氧化性或还原性实验探究4.欲探究铁及其化合物的还原性或氧化性，可供选用的试剂有:铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、酸性KMnO4溶液、锌片。下列说法中不正确的是(

)CA.在FeCl2溶液中加入锌片，溶液由浅绿色变为无色:Zn+Fe2+===Zn2++FeB.在FeCl3溶液中加入足量铁粉，溶液由棕黄色变为浅绿色，体现Fe3+的氧化性C.在酸性KMnO4溶液中滴加足量FeCl2溶液，溶液的紫红色逐渐褪去，体现Fe2+的还原性D.在FeCl2溶液中滴加氯水，溶液由浅绿色变为棕黄色:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-

(四)重要含铁物质的制备5.以赤铁矿(主要成分为Fe2O3，含少量Al2O3)为原料制备无水FeCl2的工艺流程如下。下列说法错误的是(

)DA.“试剂1”可以是NaOH溶液B.鉴别“溶液2”中金属阳离子可用KSCN溶液C.“反应3”为化合反应D.将“溶液3”蒸干可制得无水FeCl2解析

“试剂1”可以是NaOH溶液，加入试剂的目的是将Al2O3溶解转化为Na[Al(OH)4]，从而除去杂质，A正确；“溶液2”为FeCl3溶液，鉴别溶液中的Fe3+应选择KSCN溶液，B正确；“反应3”为FeCl3溶液与Fe发生化合反应生成FeCl2，C正确；FeCl2中Fe2+具有还原性且易发生水解，若直接将溶液蒸干无法制得无水FeCl2，应隔绝空气，在HCl气流中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到无水FeCl2，D错误。6.(2022·天津卷)氯化铁是重要的化工原料。针对氯化铁的实验室制备方法，回答下列问题:(1)仪器A的名称为____________，其作用为______________________。NaOH溶液的作用是___________________________________________。(2)干燥管中无水CaCl2不能换成碱石灰，原因是____________________________________________。(3)由下列结晶水合物制备无水盐，适宜使用上述方法的是________(填序号)。a.ZnCl2·H2O b.CuSO4·5H2Oc.Na2S2O3·5H2O球形冷凝管冷凝回流SOCl2吸收SO2、HCl等尾气，防止污染空气碱石灰与SO2、HCl气体反应，失去干燥作用a解析

(1)根据图中信息得到仪器A的名称为球形干燥管，由于SOCl2沸点为77

℃，为充分利用SOCl2，不能使其逸出，因此球形冷凝管的作用为冷凝回流SOCl2。由于二氧化硫、HCl会逸出污染环境，因此NaOH溶液的作用是吸收SO2、HCl等尾气，防止污染空气。(2)无水CaCl2的作用防止烧杯中的水蒸气进入圆底烧瓶，干燥管中无水CaCl2不能换成碱石灰，原因是碱石灰与SO2、HCl气体反应，失去干燥作用。(3)根据装置图信息，该装置可以用于制取能水解的盐酸盐晶体，由结晶水合物制备无水盐，适宜使用题述方法的是a。两种重要氯化物的制备(1)FeCl2的制备制备原理化学方程式方法1:利用铁粉与稀盐酸反应制备FeCl2Fe+2HCl===FeCl2+H2↑方法2:利用FeCl3溶液与铁粉反应制备FeCl22FeCl3+Fe===3FeCl2(2)FeCl3的制备制备方法制备原理化学方程式干态法①利用铁粉与氯气反应制备FeCl32Fe+3Cl22FeCl3②利用FeCl3·6H2O在HCl氛围中脱水FeCl3·6H2OFeCl3+6H2O湿态法利用FeCl2溶液与Cl2反应制备FeCl32FeCl2+Cl2===2FeCl3体验真题感知高考1.(2025·河南卷)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。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C解析

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；R→Q为Fe2+→FeS的过程，可通过反应Fe2++H2S===FeS↓+2H+实现，H2S为弱酸，C错误；Q为FeS，可通过单质间化合反应制备，D正确。2.(2023·江苏卷)室温下，探究0.1

mol·L-1

FeSO4溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是(

)B选项探究目的实验方案A溶液中是否含有Fe3+向2

mL

FeSO4溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化BFe2+是否有还原性向2

mL

FeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色变化CFe2+是否水解向2

mL

FeSO4溶液中滴加2~3滴酚酞试液，观察溶液颜色变化DFe2+能否催化H2O2分解向2

mL

5%

H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液，观察气泡产生情况3.(2025·山东卷)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A

分层训练提升考能基础落实1.下列铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是(

)A.FeSO4具有还原性，可作治疗贫血药剂B.Fe3+具有强氧化性，可用FeCl3作止血剂C.氧化铁能与酸反应，可用作红色颜料D.Fe2+有还原性，可用于处理含有重铬酸根离子的废水D

2.(2025·浙江温州期末)关于铁及其化合物的性质，下列说法不正确的是(

)A.Fe3+可用足量的Zn还原为FeB.Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+，说明氧化性:Fe3+>Cu2+C.足量的Fe在氯气中燃烧生成FeCl2D.1

mol

FeC2O4与足量酸性KMnO4溶液反应，转移3

mol电子C解析

A.Zn的还原性大于Fe，Fe3+可用足量的Zn还原为Fe，故A正确；B.Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+反应中，铁离子为氧化剂，铜离子为氧化产物，所以氧化性:Fe3+>Cu2+，故B正确；C.Fe在氯气中燃烧生成FeCl3，与Fe的量无关，故C错误；D.高锰酸钾足量，亚铁离子和草酸根离子均被氧化，亚铁离子被氧化生成铁离子，草酸根离子被氧化生成二氧化碳，1

mol

FeC2O4与足量酸性KMnO4溶液反应，转移3

mol电子，故D正确。3.(2025·北京海淀二模)下列关于FeCl2和FeCl3两种溶液的说法不正确的是(

)A.FeCl2和FeCl3溶液均呈酸性B.保存时均需加入少量铁粉C.可利用与铜粉的反应比较Fe2+、Fe3+的氧化性强弱D.分别加入NaOH溶液，久置后均能观察到红褐色沉淀B解析

A.FeCl3和FeCl2均为强酸弱碱盐，Fe2+和Fe3+水解生成H+，溶液均呈酸性，A正确；B.保存FeCl2溶液需加入铁粉(防止Fe2+被氧化)，但FeCl3溶液若加铁粉，Fe3+会与Fe反应生成Fe2+(如2Fe3++Fe===3Fe2+)，故保存FeCl3溶液时不可加入铁粉，B不正确；C.Fe3+可与Cu反应(2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+)，而Fe2+无法氧化Cu，说明Fe3+氧化性强于Fe2+，C正确；D.FeCl3与NaOH直接生成红褐色Fe(OH)3；FeCl2首先生成白色Fe(OH)2，但在空气中被氧化为Fe(OH)3(最终红褐色)，D正确。4.(2025·泉州期中)下列离子方程式书写正确的是(

)A.向FeI2溶液中加入少量氯水:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-B.FeO固体中加入少量稀硝酸:FeO+2H+===Fe2++H2OC.Fe3O4和稀盐酸反应:Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2OD.向氯化铁溶液中滴入过量氨水，产生红褐色沉淀:Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓C

5.(2025·广东期中)为探究FeSO4溶液的性质，进行如下实验:实验装置试剂a现象A

氯水溶液由浅绿色变为黄色BNa2S溶液出现黑色沉淀C酸性KMnO4溶液紫红色消失，溶液变为黄色D氨水生成的白色絮状沉淀迅速变灰绿色，一段时间后变红褐色

C

6.(2025·浙江杭州高三检测)将Fe粉、Cu粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)，下列分析正确的是(

)A.若Fe粉有剩余，则容器中不可能有Fe2+B.若FeCl3有剩余，则容器中还含有CuC.若CuCl2有剩余，则容器中不可能有FeD.若Cu粉有剩余，则容器中不可能有Cu2+C解析

氧化性的强弱顺序是Fe3+>Cu2+>Fe2+，还原性:Fe>Cu。Fe先与Fe3+反应:Fe+2Fe3+===3Fe2+，若铁有剩余，则容器中一定有Fe2+存在，A错误；若FeCl3还有剩余，由于Cu能与Fe3+发生反应Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+，因此容器中不可能含Cu，B错误；Fe能与CuCl2发生反应Fe+Cu2+===Fe2++Cu，若容器中有CuCl2，则容器中不可能含有Fe，C正确；如果部分铜单质与FeCl3反应，则Cu有剩余，同时溶液中含有Cu2+，D错误。7.A、B、C是中学所学过的三种单质，A、B、C及其他物质之间的反应关系如图所示，其中B、D、E、F的水溶液呈酸性。D+C—→E+F且常温下只有B为气态，则A、B、C分别为(

)A.Fe、Cl2、Cu B.Fe、Cl2、H2C.Cu、Cl2、Fe D.Fe、Cl2、MgA解析

B单质水溶液呈酸性，且常温下为气态，则B为Cl2，结合转化关系可推出，A、B、C、D、E、F分别为Fe、Cl2、Cu、FeCl3、CuCl2、FeCl2。8.某研究性学习小组从刻蚀印刷电路板的废液(含有FeCl2、FeCl3、CuCl2)中回收铜并制备氯化铁晶体，设计流程如下:下列说法正确的是(

)A.试剂a是铁，试剂b是稀硫酸B.操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都用到玻璃棒引流C.若试剂c是双氧水和盐酸，相应的离子反应为2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2OD.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2+C

9.硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)是一种重要的食品或饲料添加剂，实验室用严重锈蚀的废铁屑(含有Fe、Fe2O3)为原料制备硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)，其流程如下:(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_____________________________________________________________________。(3)若检验溶液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________________。Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O2Fe3++Fe===3Fe2+、Fe+2H+===Fe2++H2↑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+防止被空气氧化能力提升10.利用废铁屑(主要成分为Fe，还含有C、S、P等)制取高效净水剂K2FeO4的流程如图所示:

C

11.(2025·江苏常州二模)以废铁屑(主要成分为Fe，含少量Fe2O3、FeS等)为原料制备FeSO4·7H2O。下列相关原理、装置及操作正确的是(

)A.用装置甲去除废铁屑表面的油污B.用装置乙将废铁屑转化为FeSO4C.用装置丙吸收H2S气体D.用装置丁蒸干溶液获得FeSO4·7H2OA解析

A.废铁屑表面的油污在热的Na2CO3溶液中可以发生水解，生成能溶于水的高级脂肪酸钠与甘油，故装置甲可以去除废铁屑表面的油污，A项正确；B.Fe可以与稀硫酸反应生成FeSO4、H2，同时Fe2O3与稀H2SO4反应生成Fe2(SO4)3、H2O，生成的Fe2(SO4)3与Fe反应转化为FeSO4，FeS与稀硫酸反应生成FeSO4、H2S，故可以用稀硫酸将废铁屑转化为FeSO4，但生成的气体可以从装置中的长颈