第13讲　铁及其化合物

第13讲铁及其化合物复习目标1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解铁及其氧化物、氢氧化物、铁盐、亚铁盐的主要性质，了解这些物质在生产、生活中的应用。2.结合实例认识铁及其氧化物、氢氧化物、盐的多样性，通过化学反应探究物质的性质，实现物质的转化。

CONTENTS考点一铁及其化合物的相互转化考点二铁盐、亚铁盐的性质与检验真题演练课时跟踪检测考点一铁及其化合物的相互转化

必备知识

1.

单质铁（1）物理性质铁是

色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能

被

吸引。（2）化学性质铁的性质活泼，有较强的还原性，主要被氧化为＋2价和＋3价，但纯铁有

很强的抗腐蚀能力。银白

磁体

2.

铁的氧化物（1）物理性质化学式FeOFe2O3Fe3O4俗称—

⁠

⁠色、态黑色粉末

⁠黑色晶体铁元素的价态

⁠

⁠

⁠

⁠用途用于瓷器制作用作红色颜料用作磁性材料铁红磁性氧化铁红棕色粉末＋2价＋3价＋2价、＋3

价（2）化学性质①稳定性FeO不稳定，在空气中受热，能迅速被氧化成

⁠②和非氧化性

酸反应（如稀

硫酸）Fe3O4

③和氧化性酸反应（如稀硝酸）FeO与稀硝酸反应：

⁠④和还原性酸反应（如氢碘酸）Fe2O3与氢碘酸反应：

⁠

（1）氢氧化亚铁和氢氧化铁的比较化学式Fe（OH）2Fe（OH）3颜色状态白色固体

⁠色固体与盐酸反应

（离子方程式，下同）

⁠

⁠

⁠

⁠受热分解红褐

Fe2＋＋2H2O

3H2O

3.

铁的氢氧化物化学式Fe（OH）2Fe（OH）3制法可溶性亚铁盐与强碱溶液

反应：

⁠

⁠可溶性铁盐与强碱溶液反

应：

⁠

⁠二者的关系在空气中，Fe（OH）2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe

（OH）3，现象是白色絮状沉淀迅速变成

色，最后

变成

色，反应的化学方程式为

⁠

⁠Fe2＋＋2OH－

（OH）3↓

灰绿

红褐

4Fe（OH）2＋O2

①制备原理：

⁠。②成功关键：溶液中不含O2等氧化性物质；制备过程中，保证生成的Fe

（OH）2在密闭、隔绝空气的体系中。③常用方法有机覆盖层法

将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到

FeSO4溶液液面以下，并在液面上覆盖

一层苯或煤油（不能用CCl4），以防

止

⁠发生反应

空气与Fe（OH）2接触

（2）Fe（OH）2的制备还原

性气体保

护法

先在装置Ⅰ中生成FeSO4溶液，并利用生成的H2

将装置内的

排尽后，再把

⁠

溶液压入装置Ⅱ中与

混合，这

样可长时间观察到白色沉淀电解

法

用铁作阳极，电解NaCl（或NaOH）溶液，并

在液面上覆盖苯（或煤油）空气

FeSO4

NaOH溶液

4.

铁及其化合物的“价—类”二维图（如图）。

易错辨析（1）铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态形式存

在。

（

×

）（2）Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同。

（

×

）（3）Fe3O4可用FeO·Fe2O3表示，故Fe3O4为混合物。

（

×

）（4）在空气中，白色的Fe（OH）2迅速转变成灰绿色，最终变成红褐色。

（

√

）（5）Fe（OH）2易被氧化成Fe（OH）3，说明稳定性：Fe（OH）2＜Fe

（OH）3。

（

√

）（6）Fe（OH）3与氢碘酸反应生成FeI3。

（

×

）×××√√×

（8）Fe（OH）3在空气中加热分解生成Fe2O3，则Fe（OH）2在空气中加热

分解生成FeO。

（

×

）××

关键能力

考向1铁及其氧化物的组成与性质1.

下列实验操作或者说法正确的是（

）A.

探究Fe粉与H2O的反应及验证H2的装置如图：B.

铁与氯气加热反应生成FeCl3，可知铁与碘蒸气反应生成FeI3C.5.6

g铁和7.1

g氯气完全反应，转移的电子数为0.3NAD.

铁粉具有还原性，可用作食品抗氧化剂√

2.

铁的氧化物有很多，在中学化学中经常提到的有FeO、Fe2O3和Fe3O4，

而且在一定条件下它们之间是可以相互转化的，例如：在1

400

℃以上的

温度下加热Fe2O3时，Fe2O3会部分失去氧，生成Fe3O4。下列有关说法正确

的是（

）A.FeO在空气中加热只转化为Fe2O3B.Fe3O4常写成FeO·Fe2O3，其中既有＋2价的Fe，又有＋3价的Fe，所以

Fe3O4是一种混合物C.

热稳定性：Fe2O3＜Fe3O4√解析：

FeO在空气中加热转化为Fe3O4，A项错误；Fe3O4是纯净物，B

项错误；Fe2＋能被稀硝酸氧化成Fe3＋，D项错误。考向2铁的氢氧化物的性质及制备3.

下列有关铁的氢氧化物的说法中，错误的是（

）A.Fe（OH）2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色

固体B.Fe（OH）2具有还原性，在空气中易被氧化为Fe（OH）3C.Fe（OH）2、Fe（OH）3都具有不稳定性，受热能分解D.Fe（OH）3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔现象

√4.

一种制备Fe（OH）2的改进装置如图所示，下列说法错误的是（

）A.

配制FeSO4溶液时需加入硫酸B.

实验时先注入稀硫酸，再注入NaOH溶液和FeSO4溶液C.

装置N的作用是液封，并判断装置M中的空气是否排尽D.

用铁粉代替Na2CO3粉末，也能排尽空气√解析：

为防止FeSO4水解，配制FeSO4溶液时需加入硫酸，A正确；实

验时先注入稀硫酸与Na2CO3反应生成CO2，待CO2排出锥形瓶内的空气后

再注入NaOH溶液和FeSO4溶液生成Fe（OH）2，B正确；烧杯内紫色石蕊

溶液变红，说明锥形瓶内空气完全排出，同时装置N可以防止空气进入锥

形瓶，C正确；氢气的密度比空气小，用铁粉代替Na2CO3粉末，不能排尽

空气，D错误。5.

某同学设计如图所示装置（气密性已检查）制备Fe（OH）2白色沉淀。请回答下列问题：（1）仪器1的名称：

。装置5的作用：

⁠

⁠。解析：观察仪器1特征可知是分液漏斗或者滴液漏斗，该反应需要置于无氧环境，注意这里跟防倒吸无关，可知装置5的作用是液封，防止空气进入装置4。分液漏斗

液封，防止空气进

入装置4

（2）实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭

K1，发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进，使溶液能进入4

中：

⁠。解析：

实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开

K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。如此操作，不行的原因在于仪器

1产生的H2从左侧导管逸出，没有足够的压强不能将FeSO4溶液挤出，因而

在装置2、3之间添加控制开关即可。在装置2、3之间添加控制开关

（3）装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中析出灰绿色沉淀。从

实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因：

⁠

⁠。解析：

灰绿色沉淀产生的原因是Fe（OH）2被空气氧化，因为装置4

中空气没有完全排尽。装置4内的空气没有排

尽

考向3含铁物质的转化6.

（2025·广东潮州模拟）如图为铁元素的“价—类”二维图，下列说法正确的是（

）A.

还原剂维生素C与补铁剂“硫酸亚铁片”同时服

用能促进人体对铁元素的吸收B.c、b不溶于水，故不能通过化合反应制得d、eC.

由图可预测：h具有强还原性D.

检验f的方法：向某溶液中滴加氯水，再加KSCN溶液，溶液显红色，

则能确定该溶液中含有f√

分析铁及其化合物“价—类”二维图的三个维度（1）类别方向：体现了同价态不同物质类别（氧化物、盐、碱）之间的

转化，可借助复分解反应等实现。（2）化合价方向：体现不同价态同物质类别之间的转化，可借助氧化还

原反应实现。（3）斜向变化：体现不同价态、不同物质类别之间的转化，可借助氧化

还原反应实现。考点二铁盐、亚铁盐的性质与检验

必备知识

1.

亚铁盐和铁盐亚铁盐（Fe2＋）铁盐（Fe3＋）颜色

⁠色

⁠色氧化性具有弱氧化性：Fe2＋与Zn反

应的离子方程式为

⁠

⁠有较强的氧化性：Fe3＋与Cu、I－反

应的离子方程式分别为

⁠

、

⁠

⁠浅绿

棕黄

Zn＋Fe2

2Fe3＋＋

2Fe3＋

亚铁盐（Fe2＋）铁盐（Fe3＋）还原

性具有还原性：Fe2＋与Cl2反应

的离子方程式为

⁠

⁠—水解水解，溶液呈酸性极易水解，只存在于酸性较强的溶

液中2Fe2＋＋

2.

其他常见铁盐（1）绿矾（FeSO4·7H2O）：一种重要的还原剂，可用作补血剂及植物的

补铁剂。（2）铁铵矾[NH4Fe（SO4）2·12H2O]：无色晶体，易溶于水，常用作化

学分析试剂、药物和织物媒染剂。（3）铁氰化钾（赤血盐）{K3[Fe（CN）6]}：红色晶体，能溶于水，常用

于检验Fe2＋。（4）高铁酸钾（K2FeO4）：暗紫色晶体，具有强氧化性，可用作水体的

杀菌、消毒剂或高容量电池材料。3.

Fe2＋、Fe3＋的检验（1）Fe2＋检验的常用方法（2）Fe3＋检验的常用方法（3）含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验方法

〔人教必修第一册〕检验食品中的铁元素化学兴趣小组采用化学方法测定黑木耳中铁元素含量。具体做法如下：称黑木耳0.10

kg，洗净切碎，充分灼烧得木耳灰。将木耳灰按下列流程进

行操作：木耳灰

含有Fe2＋、Fe3＋溶液

含有Fe3＋溶液

固体B

固体C注：①木耳灰中铁元素全部溶入溶液；②Mn（OH）2是沉淀。（1）黑木耳置于

（填仪器名称）中灼烧得到木耳灰。坩埚

（2）试剂A应该是

（填序号）。①Cl2

②酸性高锰酸钾

③H2O2（3）若将0.10

kg黑木耳全部烧成灰，经上述流程得固体C质量为0.02

g，

该黑木耳中铁元素的含量为

mg/100

g。

①③

14

易错辨析（1）Fe3＋有氧化性，所以FeCl3溶液可用于回收旧电路板中的铜。

（

√

）（2）向某溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，溶液显红色，该溶液中一

定含Fe2＋。

（

×

）

（4）用酸性高锰酸钾溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2。

（

×

）（5）检验Fe（NO3）2晶体是否氧化变质的方法是将Fe（NO3）2样品溶于

稀硫酸后，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红。

（

×

）√×√××

关键能力

考向1铁盐与亚铁盐的性质1.

（2026·山东潍坊开学考）为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，

某同学设计了如下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是（

）选项实验方案实验现象离子反应实验结论A向氯化亚铁溶液中通入氯气浅绿色溶液变成棕黄色溶液Fe2＋具有还原性B在氯化亚铁溶液中加入锌片浅绿色溶液变成无色溶液Fe2＋具有还原性C在氯化铁溶液中加入铁粉棕黄色溶液变成浅绿色溶液铁单质具有还原性D在氯化铁溶液中加入铜粉蓝色溶液变成棕黄色溶液√

考向2铁盐与亚铁盐的检验2.

〔教材习题改编〕为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是

否变质，分别取少量样品溶于盐酸，再进行下列实验，其中结论不正确的

是（

）A.

若滴加KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉变质C.

若依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉全部变质D.

若滴加KSCN溶液，溶液未变红，再滴加氯水，溶液变红，不能判断铁

粉是否变质√

3.

选择合适试剂完成甲、乙两组实验。甲组：检验含Fe3＋的溶液（不含Cl－）中是否含有Fe2＋；乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。下列试剂选取正确的一项是（

）选项甲组乙组A新制氯水、KSCN溶液NaOH溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液CNaOH溶液溴水D溴水酸性KMnO4溶液√

真题演练1.

判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（3）（2025·广东高考）磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制成，Fe3O4

具有磁性。

（

√

）

×√√×

（6）（2025·广东高考）Fe2＋与K3[Fe（CN）6]可生成蓝色物质，故

KSCN溶液可用于检验Fe3＋。

（

×

）（7）（2025·河北高考）向盛有2

mL

FeCl3溶液的试管中加入过量铁粉，

充分反应后静置，滴加KSCN溶液无明显变化；静置，取上层清液滴加几

滴氯水，溶液变红，则Fe2＋具有还原性。

（

√

）√×√2.

判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。（1）（2024·浙江6月选考）FeO有还原性，能被氧化成Fe3O4。

（

√

）（2）（2024·河北高考）还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆

鸣声，说明H2O具有还原性。

（

×

）（3）（2023·新课标卷）古壁画颜料中所用的铁红，其成分为Fe2O3。

（

√

）（4）（2023·新课标卷）常温下，将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中，

前者产生无色气体，后者无明显现象，说明稀硝酸的氧化性比浓硝酸强。

（

×

）√×√×3.

（2024·新课标卷9题）实验室中利用如图装置验证铁与水蒸气反应。

下列说法错误的是（

）A.

反应为3Fe＋4H2O（g）

Fe3O4＋4H2B.

酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好C.

用火柴点燃肥皂泡检验生成的氢气D.

使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉√解析：

铁与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2，A项正确；铁与水蒸

气反应需在高温下进行，将酒精灯移至湿棉花下方，铁粉处不能产生高

温，B项错误；反应生成的氢气可吹出肥皂泡，用火柴点燃肥皂泡，可听

到尖锐的爆鸣声，C项正确；由于反应需在高温条件下进行，故需使用耐

高温的硬质玻璃试管盛装还原铁粉，D项正确。4.

（2023·重庆高考15题节选）Fe3O4是一种用途广泛的磁性材料，以

FeCl2为原料制备Fe3O4并获得副产物CaCl2水合物的工艺如下。（1）Fe3O4中Fe元素的化合价是＋2和

⁠。解析：

Fe3O4可以写成FeO·Fe2O3，故Fe元素的化合价是＋2和＋3。＋3

（2）反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行，其原因是

⁠

⁠。解析：

空气中氧气具有氧化性，反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行，其原因是防止二价铁被空气中氧气氧化为三价铁。防止二价铁

被空气中氧气氧化为三价铁（2）反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行，其原因是

⁠

⁠。解析：

空气中氧气具有氧化性，反应釜1中的反应需在隔绝空气条件

下进行，其原因是防止二价铁被空气中氧气氧化为三价铁。防止二价铁

被空气中氧气氧化为三价铁课时跟踪检测

1.

下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是（

）A.

过量的铁与稀硝酸反应B.

铁和Fe2O3的混合物溶于稀盐酸C.

铁与过量的硫反应D.

过量的铁在氯气中燃烧解析：

A项，过量的铁与稀硝酸反应生成硝酸亚铁；B项，铁和Fe2O3

的混合物溶于稀盐酸中，如果铁过量，全部生成Fe2＋；C项，铁与过量的

硫反应生成FeS，没有＋3价铁生成。1234567891011√2.

（2025·安徽十校联盟联考）关于铁的三种氧化物（FeO、Fe2O3、

Fe3O4），下列叙述正确的是（

）A.

铁的三种氧化物中铁元素的化合价完全相同B.

都是金属氧化物，都能与盐酸反应生成氯化铁和水C.

赤铁矿的主要成分是Fe2O3，常用作红色颜料D.FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成Fe2O3解析：

FeO、Fe2O3、Fe3O4中铁元素的化合价分别为＋2、＋3、＋2和

＋3，A错误；FeO与盐酸反应生成氯化亚铁，Fe3O4与盐酸反应会生成氯化

铁和氯化亚铁，B错误；FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成Fe3O4，

D错误。√12345678910113.

如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两物质间的反应。下列各对应

反应的离子方程式书写不正确的是（

）解析：

Fe3O4中的＋2价Fe与HNO3反应生成Fe3＋，不存在Fe2＋，B项不

正确。√12345678910114.

为了长时间观察到Fe（OH）2白色固体，设计下列4个实验，有关说法

不正确的是（

）A.

实验A先打开K，旋转活塞使稀硫酸滴入与铁反应产生氢气，排尽装置内的空气后关闭KB.

实验B铁粉与滴入的稀硫酸反应产生的氢气可以排尽装置内的空气，再挤压长胶头滴管C.4个实验中，相对而言，实验C看到白色沉淀时间较短D.

实验D，FeSO4溶液上方的苯层可以隔绝空气，也可以把苯换成四氯化碳√1234567891011解析：

四氯化碳的密度比水大，会处于FeSO4溶液下方，不能隔绝空

气，因此不能把苯换成四氯化碳，D错误。12345678910115.

（2025·湖南娄底模拟）铁及其化合物在工农业生产中应用广泛，部分

含铁物质的类别与相应化合价的关系如图所示。下列说法错误的是

（

）A.a与水在常温下几乎不发生反应，但在高温下可发生

置换反应B.e、f、g均可通过化合反应生成C.g溶液与浓NaOH溶液反应可制得具有净水作用的胶体D.

可以用KSCN溶液鉴别g和f√1234567891011解析：

由图可知a为Fe、b为FeO、c为Fe2O3、d为Fe（OH）2、e为Fe

（OH）3、f为FeCl2、g为FeCl3。在高温下铁和水蒸气反应生成Fe3O4和氢

气，A正确；由Fe（OH）2、O2和水发生化合反应生成Fe（OH）3，由铁和

氯化铁反应生成氯化亚铁，由铁和氯气在点燃时反应生成氯化铁，B正

确；浓NaOH溶液与FeCl3溶液反应生成Fe（OH）3沉淀，不能得到胶体，C

错误；铁离子和KSCN结合使溶液变成红色，可鉴别铁离子，D正确。1234567891011

A.

实验后，装置B中生成红棕色

固体B.

虚线框C处应该选择装置甲C.

实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中，可观察到铜丝

由黑变红D.

实验后，将装置B中的固体溶于足量稀硫酸，所得溶液一定含有Fe3＋√1234567891011

12345678910117.

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

加入氯水（或通入Cl2）

滴加H2O2

1234567891011（4）FeCl2（Cu2＋），除杂方法：

，离子方程

式：

⁠。加入过量铁粉，过滤

（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1234567891011

8.

根据下列实验操作和现象所得到的结论不正确的是（

）选项实验操作和现象结论A向沸水中滴加少量饱和FeCl3溶液，得到红褐色液体，用激光笔照射可观察到光亮的“通路”所得红褐色液体是胶体B向FeCl3溶液中滴加KI溶液，再滴加淀粉溶液，溶液显蓝色氧化性：Fe3＋＞I2C向FeCl3溶液中滴加几滴KSCN溶液，溶液显红色，再加入少量铁粉，溶液红色褪去还原性：Fe＞Fe2＋D向FeSO4溶液中通入氯气，再滴加几滴KSCN溶液，溶液显红色Fe2＋被完全氧化为Fe3＋√1234567891011解析：

向FeSO4溶液中通入氯气，再滴加几滴KSCN溶液，溶液显红

色，证明Fe2＋被氧化为Fe3＋，不能判断是否被完全氧化，D错误。12345678910119.

（2025·湖南岳阳三校联考）工业上可采取向炽热的铁屑中通入氯化氢

的方法来生产无水氯化亚铁（氯化亚铁遇水易水解），某同学用如图所示

的装置模拟工业制备氯化亚铁：1234567891011A.

实验时，先点燃A处酒精灯，后点燃B处酒精灯B.

为确保得到纯净的无水氯化亚铁，要在A、B和B、C之间各添加一个干

燥装置C.

用C装置进行尾气处理，可吸收所有尾气，且不会倒吸D.

取制得的固体适量溶解在蒸馏水中，滴加KSCN溶液，溶液不变色，证

明不含FeCl3下列说法中不正确的是（

）√1234567891011解析：

装置中含有氧气，防止氧气跟铁反应，故点燃A、B两处酒精灯

加热相应仪器的顺序是点燃A处酒精灯一段时间后再点燃B处酒精灯，A正

确；FeCl2易水解，由于从A出来的气体含有水蒸气，故应在A、B和B、C

之间各添加一个干燥装置以除去水蒸气，B正确；C装置无防倒吸装置，故

容易发生倒吸，C错误；向制得固体溶解液中滴加KSCN溶液，溶液不变

色，说明不含Fe3＋，推测固体中不含FeCl3，D正确。123456789101110.

（2025·浙江Z20名校联盟联考）由硫铁矿烧渣（主要成分为Fe3O4、

Fe2O3、FeO和SiO2）制备绿矾（FeSO4·7H2O）的流程如图，已知：FeS2

难溶于水。下列说法错误的是（

）A.

步骤①酸溶烧渣最好选用硫酸C