文档内容
第 10 讲 铁及其重要化合物
目录
考情分析
考点二 铁及其化合物的转化及应用
网络构建
【夯基·必备基础知识梳理】
考点一 铁及其氧化物 知识点1 亚铁盐的性质及应用
【夯基·必备基础知识梳理】 知识点2 铁盐的性质及应用
知识点1 铁 知识点3 Fe2＋和Fe3＋的检验
知识点2 铁的重要化合物 知识点4 “铁三角”的转化关系及其应用
【提升·必考题型归纳】 【提升·必考题型归纳】
考向1 考查铁及其化合物的性质与应用 考向1 考查Fe2＋、Fe3＋ 的性质及其检验
考向2 考查氢氧化亚铁的制备 考向2 考查“铁三角”的转化及应用
考向3 考查铁及其化合物的有关计算 考向3 实验探究铁及其重要化合物的转化关
系
真题感悟
考点要求 考题统计 考情分析
2023浙江1月卷4题，2分 分析近三年高考试题,从分值来看，铁所占的比重最
铁及其化合物的 2022广东卷6题，3分 大，除铁是重要的金属元素外，还取决于铁元素与生产
性质及应用 2021河北卷1题，3分 生活的紧密联系，Fe、Fe2＋、Fe3＋之间的转化，以及所
2023湖南卷7题，3分 承载的氧化还原反应等重要知识点。考查内容主要集中
Fe2＋、Fe3＋的检
在“铁三角”，Fe与酸的反应，铁的变价、Fe(OH) 和
2022广东卷11题，3分 2
验
Fe(OH) 的性质等。考查内容能在多种题型中出现，选
2021湖南卷3题，3分 3
择、简答、实验、推断、计算都有。
2023浙江1月卷16题，2
铁及其化合物的 预测新的一年高考可能会在选择题中考查铁及其化合物
分
转化 的性质和应用与转化,在化工流程题或综合实验题中考
2021广东卷10题，2分
查铁及其化合物的转化。考点一 铁及其氧化物
知识点1 铁
1.存在及位置：
（1）存在：主要以化合态（陨石除外）的形式存在，在地壳中的含量居第四位，铁矿石有赤铁矿
（Fe O）、磁铁矿（Fe O）、菱铁矿（FeCO）、黄铁矿（FeS）等。
2 3 3 4 3 2
（2）位置：铁位于元素周期表中第4 周期Ⅷ族，是一种应用最广泛的过渡金属元素；铁元素是一种典型的
变价金属元素。
2.结构
3.铁的物理性质：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。
4.铁的化学性质
铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。
（1）与非金属单质的反应
①与O 的反应：
2常温：铁在潮湿的空气中被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe O。
2 3
点燃：3Fe＋2O=====Fe O。
2 3 4
②与Cl 的反应：2Fe＋3Cl=====2FeCl 。
2 2 3
③与S的反应：Fe＋S FeS。
④与I 的反应：Fe＋I FeI
2 2 2
（2）与水的反应
常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：3Fe＋4HO(g)=====Fe O＋4H。
2 3 4 2
（3）与酸的反应
酸 化学方程式或现象
稀H 2 SO 4 Fe＋H 2 SO 4 ===FeSO 4 ＋H 2 ↑
Fe不足 Fe＋4HNO===Fe(NO)＋NO↑＋2HO
3 3 3 2
Fe过量 3Fe＋8HNO===3Fe(NO)＋2NO↑＋4HO
稀HNO 3 3 2 2
3
浓HNO、浓
3
常温下钝化
HSO
2 4
（4）与某些盐溶液反应
①与CuSO 溶液反应的离子方程式：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。
4
②与FeCl 溶液反应的离子方程式：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
3
【易错提醒】①Fe与Cl 反应无论用量多少都生成FeCl ，而Fe与盐酸反应生成FeCl 。
2 3 2
②铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe O，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe O。
2 3 3 4
③铁与一般氧化剂(如S、HCl、FeCl 、CuSO 、I 等)反应时被氧化为Fe2＋，铁与强氧化剂(如Cl 、Br 、
3 4 2 2 2
HNO、浓HSO 等)反应时被氧化为Fe3＋。
3 2 4
④在电化学中铁作负极时电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋。
5.铁的冶炼
（1）原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石。
（2）设备：高炉。
（3）主要反应：
①还原剂的生成：C＋O=====CO，CO＋C=====2CO；
2 2 2
②铁的生成：Fe O＋3CO=====2Fe＋3CO。
2 3 2
知识点2 铁的重要化合物
1.铁的氧化物
1）铁的氧化物物理性质
化学式 FeO Fe O Fe O
2 3 3 4
俗称 铁红 磁性氧化铁
色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水铁的价态 ＋ 2 价 ＋ 3 价 ＋2价，＋3价
2）铁的氧化物化学性质
①FeO、Fe O、Fe O 分别与盐酸反应的离子方程式为
2 3 3 4
FeO＋2H＋= Fe2＋＋HO，
2
Fe O＋6H＋= 2Fe3＋＋3HO，
2 3 2
Fe O＋8H＋= 2Fe3＋＋Fe2＋＋4HO。
3 4 2
②Fe O 分别与HNO 和HI反应的离子方程式为
3 4 3
3Fe O＋28H＋＋NO -=9Fe3＋＋NO↑＋14HO；
3 4 3 2
Fe O＋8H＋＋2I－=3Fe2＋＋I＋4HO。
3 4 2 2
③FeO与HNO 反应时，除考虑与H＋的反应外，还要考虑Fe2＋被HNO 氧化成Fe3＋。
3 3
3FeO＋6H＋＋NO -=3Fe3＋＋NO↑＋3HO；
3 2
④Fe O 与HI反应时，除考虑与H＋的反应外，还要考虑Fe3＋被I-还原成Fe2＋
2 3
Fe O＋6H＋＋2I－=2Fe2＋＋I＋3HO。
2 3 2 2
⑤高温时,都能被C、CO、Al等还原剂还原,生成单质铁
2.铁的氢氧化物
1)Fe(OH) 是白色絮状物，易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH) ，颜色由白色变为灰绿色，最后变为红褐色，
2 3
方程式为4Fe(OH) ＋O＋2HO===4Fe(OH) 。
2 2 2 3
2)Fe(OH) 是红褐色、难溶于水的固体，在空气中久置会部分失水生成铁锈(Fe O·xHO)，受热易分解，方
3 2 3 2
程式为 2Fe(OH) Fe O ＋3HO；制取 Fe(OH) 用可溶性铁盐与碱反应，离子方程式：Fe3＋＋3OH－
3 2 3 2 3
===Fe(OH) ↓。
3
3)二者之间的关系：在空气中，Fe(OH) 能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH) ，现象是白色絮状沉淀迅速
2 3
变成灰绿色，最后变成红褐色，化学方程式为4Fe(OH) ＋O＋2HO===4Fe(OH) 。
2 2 2 3
【易错提醒】①Fe(OH) 与硝酸反应不是发生中和反应生成盐和水，而是发生氧化还原反应3Fe(OH) ＋
2 2
10HNO=3Fe(NO)＋NO↑＋8HO。
3 3 3 2
②Fe(OH) 与氢碘酸(HI)反应不是发生中和反应生成盐和水，而是发生氧化还原反应2Fe(OH) ＋6HI=2FeI
3 3 2
＋I＋6HO。
2 2
4)制法
（1）可溶性亚铁盐与强碱或氨水反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH) ↓或Fe2＋＋2NH ·HO===Fe(OH) ↓+2NH+。
2 3 2 2 4
注意：空气中，Fe(OH) 能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH) ，防止Fe(OH) 氧化的方法：
2 3 2
A.将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。
B.将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入盛有亚铁盐溶液的试管底部，并慢慢挤出NaOH溶液。
C.在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H、N、稀有气体等。
2 2
D.在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。
E.常见的制备Fe(OH) 的装置：
2说明：①②原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的 Fe(OH) 处在氢气的保护中；③中
2
液面加苯阻止了空气进入；④中阳极为铁，阴极为石墨，利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH) 白色沉淀。
2
（2）可溶性铁盐与强碱或氨水反应：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH) ↓或Fe3＋＋3NH ·HO===Fe(OH) ↓+3NH+。
3 3 2 3 4
考向1 考查铁及其重要化合物的性质与应用
例1．（2023·江苏徐州·统考三模）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． 能与盐酸反应，可用于制作红色颜料
B． 具有氧化性，可用于除去水中悬浮杂质
C．铁粉具有还原性，可用于食品袋中的抗氧化剂
D．FeS难溶于水，可用于除去废水中的
【解析】A． 为红棕色固体，可用于红色颜料，与其能与盐酸反应无关，故A错误；B． 可用
于除去水中悬浮杂质是利用其能水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性，与其氧化性无关，故B错误；
C．铁粉用于食品袋中的抗氧化剂，是因铁粉是活泼金属具有强的还原性，故C正确；D．FeS可与铜离子
反应生成更难溶的CuS，因此可除去废水中的 ，与FeS的溶解性无关，故D错误；故选：C。
【答案】C
【变式训练1】（2023·广东汕头·统考二模）铁及其化合物在生活中应用广泛，下列有关离子方程式书写正
确的是
A．将铁片投入到稀硝酸中：
B．向 溶液中通入少量 ：
C．用铁氰化钾溶液检验 ：
D．往 溶液中加入过量 粉：
【解析】A．铁片与稀硝酸反应生成一氧化氮，不生成氢气，故A错误；B． 具有较强的氧化性，可将
还原为硫单质，离子方程式为 ；故B正确；C．铁氰化钾溶于水可拆为离
子的形式，离子方程式为 ，故C错误；D．过量 将 还原为
铁单质，离子方程式为 ；故D错误；故答案选B。
【答案】B【变式训练2】（2023·上海黄浦·统考二模）把铁条放入盛有过量稀硫酸的试管中，下列改变不能加快氢气
产生速率的是
A．改铁条为镁条 B．滴加少量CuSO 溶液
4
C．改稀硫酸为98%的硫酸 D．升高溶液的温度
【答案】C
【解析】A．镁比铁更活泼，与稀硫酸反应速率更快，能加快氢气产生速率，A正确；B．滴加少量
CuSO ，Fe与CuSO 反应生成Cu，Fe、Cu和稀硫酸构成原电池，加快反应速率，B正确；C．常温下，铁
4 4
在浓硫酸中发生钝化，无法产生氢气，C错误；D．升高溶液温度，反应速率加快，D正确；故答案选C。
考向2 考查氢氧化亚铁的制备
例2．（2022秋·湖南邵阳·高三湖南省邵东市第一中学校考）某化学兴趣小组利用药品：铁粉、稀硫酸、
氢氧化钠溶液，用下图装置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的保持白色状态
【分析】用如图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色。提供化学药品：铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液，结合
装置分析可知：开启B、C，关闭A，需要在三颈瓶2中加入铁单质，分液漏斗中是稀硫酸，利用反应生成
氢气排净装置中的空气，可以收集C处的气体检验是否是纯净的氢气，将仪器中的空气排尽后，然后关闭
B，开启A、C；利用生成的氢气在装置2中压强增大，把硫酸亚铁溶液压入装置3的氢氧化钠溶液中，反
应生成白色氢氧化亚铁白色沉淀，可观察到氢氧化亚铁的颜色为白色沉淀，以此分析解答。
【解析】A．此实验目的是制备氢氧化亚铁，先用铁和稀硫酸反应制备硫酸亚铁，此反应在装置2中进行，
稀硫酸是溶液，应盛放在分液漏斗中，即应盛放在1中，A正确；
B．打开B、C，关闭A，利用装置2中产生的氢气，把装置3中的空气排尽，使装置处于还原氛围，然后
关闭B，打开开关A，产生气体压强增大，把装置2产生的FeSO 压入到装置3中，产生Fe(OH) ，B正确；
4 2
C．反应一段时间后，可在仪器3中FeSO 与NaOH溶液反应产生Fe(OH) ，故在装置3中观察到白色沉淀，
4 2
C错误；D．本实验利用反应生成氢气排净装置中的空气，使装置处于还原氛围，故制备的氢氧化亚铁可
以相对较长时间的保持白色状态，D正确；故合理选项是C。
【答案】C
【变式训练1】（2022·全国·高三专题练习）实验室可以用如图所示装置制备氢氧化亚铁，下列说法错误的
是A．实验前应把稀硫酸和氢氧化钠溶液均煮沸处理
B．实验开始阶段，应把弹簧夹C和D都打开
C．一段时间后，关闭弹簧夹C和D，在B中生成白色絮状沉淀
D．实验结束后关闭弹簧夹D，可以长时间保存氢氧化亚铁
【分析】用右图装置制备氢氧化亚铁，A中药品为：铁粉和稀硫酸，B中为氢氧化钠溶液，结合装置分析
可知，实验开始阶段，应把弹簧夹C和D都打开，利用反应生成氢气排净装置中的空气，可以收集D处的
气体检验是否是纯净的氢气，将仪器中的空气排尽后，然后关闭C，利用生成的氢气在装置A中压强增大，
把硫酸亚铁溶液压入装置B的氢氧化钠溶液中，反应生成白色氢氧化亚铁白色沉淀，可观察到氢氧化亚铁
的颜色为白色沉淀。
【解析】A．氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁，所以制备氢氧化亚铁时应将稀硫酸和氢氧化
钠溶液预先煮沸，使溶解的空气逸出，故A正确；B．氢氧化亚铁具有强还原性，易被空气中的氧气氧化
为氢氧化铁，故实验开始阶段，应把弹簧夹C和D都打开，A中反应产生氢气，排除空气，防止亚铁离子
被氧气氧化，故B正确；C．一段时间后，关闭弹簧夹C，但不能关闭弹簧夹D，可利用生成的氢气在装
置A中压强增大，把硫酸亚铁溶液压入装置B的氢氧化钠溶液中，反应生成白色氢氧化亚铁白色沉淀，故
C错误；D．本实验利用反应生成氢气排净装置中的空气，使装置处于还原氛围，故实验结束后关闭弹簧
夹D，可以长时间保存氢氧化亚铁，故D正确；故选：C。
【答案】C
【变式训练2】（2023·全国·高三专题练习）用如图所示装置(夹持仪器省略)制备氢氧化亚铁。
实验步骤如下：
Ⅰ.检查装置气密性后，关闭K、K，打开K、K、K，使装置A中产生的气体进入装置B中，排尽B中
2 5 1 3 4
空气。
Ⅱ.待B中空气排尽后，关闭K，打开K，将A中溶液压入B中并观察现象。
3 2
Ⅲ.关闭K、K，打开K，使C中气体通入B中并观察现象。
1 2 5
回答下列问题：(1)仪器a的名称是_______，B中长玻璃管的作用是_______。
(2)装置A中金属离子的检验方法是_______。
(3)步骤 Ⅲ 装置B中的现象是_______，其发生反应的化学方程式为_______。
【分析】仪器a为恒压滴液漏斗，目的是连通内外压强使液体能顺利流下，仪器B为三颈烧瓶，B中的玻
璃管为平衡装置气压，氢氧化亚铁溶液被空气中的氧气氧化变为氢氧化铁，故排除装置B的空气防止氧化，
稀硫酸与金属铁发生反应生成亚铁离子，加入硫氰化钾溶液无红色出现，再加入过氧化氢溶液溶液变为红
色，装置C会产生氧气，氢氧化亚铁与氧气发生反应生成氢氧化铁的沉淀，现象为白色沉淀变为灰绿色最
终变为红褐色，据此答题。
【解析】（1）①仪器a的名称为恒压滴液漏斗，其作用为连通内外压强使液体能顺利流下；
②装置B为三颈烧瓶，氢氧化亚铁在空气中极易被氧化，因此打开K、K、K，关闭K 和K，装置A中
1 3 4 2 5
产生H，装置B中的玻璃管是为了排除装置内的空气；
2
（2）装置A为金属铁与稀硫酸反应生成亚铁离子，其化学方程式为：Fe+H SO =FeSO+H ↑，亚铁离子的
2 4 4 2
检验：取少量装置A烧瓶中的液体于洁净试管中，滴加几滴KSCN溶液，无红色出现，再滴加HO，溶液
2 2
变为红色，则证明存在Fe2+；
（3）①步骤 Ⅲ装置B中，关闭K、K，打开K，使C中产生的氧气通入装置B，氢氧化亚铁为白色沉淀，
1 2 5
氢氧化铁为红褐色沉淀，观察到的现象为：白色沉淀逐渐变为灰绿色，最后变为红褐色；
②发生的化学方程式为：4Fe(OH) +O +2H O=4Fe(OH) 。
2 2 2 3
【答案】(1)恒压滴液漏斗 平衡气压，辅助排出装置B中的空气
(2)取少量装置A烧瓶中的液体于洁净试管中，滴加几滴KSCN溶液，无红色出现，再滴加HO，溶液变
2 2
为红色，则证明存在Fe2+
(3)白色沉淀逐渐变为灰绿色，最后变为红褐色 4Fe(OH) +O +2H O=4Fe(OH)
2 2 2 3
考向3 考查铁及其化合物的有关计算
例3．（2023·山东烟台·校联考模拟预测）实验室对某铁的氧化物(Fe O)进行如下实验。下列说法错误的是
x
A．
B．溶液A为 和 混合溶液
C．反应②生成标准状况下1.12 L
D．Zn至少参加了3个氧化还原反应
【分析】反应①为硫酸和铁的氧化物反应，根据硫酸的物质的量n(H SO )=0.15L×1mol/L=0.15mol结合O
2 4
原子守恒可知，Fe O的物质的量小于等于0.15mol，故有n(Fe O)×(56x+16)=6.08g，解得n(Fe O)=0.1mol时，
x x x
x=0.8，设Fe O中+2价的铁为a个，则+3价的铁为(0.8-a)个，根据化合价之和等于0可知，2a+3(0.8-a)=2，
x解得a=0.4，即含有Fe2+为0.4，Fe3+为0.4，故6.08gFe O中含有Fe2+为0.04mol，Fe3+为0.04mol，反应①后
x
剩余HSO 为0.15mol-0.1mol=0.05mol，故反应②为Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+、Zn+2H+=Zn2++H ↑、
2 4 2
Zn+Fe2+=Zn2++Fe，据此分析解题。
【解析】A．由分析可知， ，A正确；B．由分析可知，反应②为Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+、
Zn+2H+=Zn2++H ↑、Zn+Fe2+=Zn2++Fe，根据硫酸根守恒可知，若溶液A为ZnSO 溶液则溶解的Zn的质量为
2 4
0.15mol×65g/mol=9.75g，即Zn过量，说明溶液A中不可能含有FeSO ，B错误；C．由分析可知，反应①
4
后剩余HSO 为0.15mol-0.1mol=0.05mol，反应②中： ，解得V=1.12L，
2 4
即生成标准状况下1.12 L ，C正确；D．由分析可知，反应②为Zn+Fe3+=Zn2++Fe2+、Zn+2H+=Zn2+
+H ↑、Zn+Fe2+=Zn2++Fe，Zn至少参加了3个氧化还原反应，D正确；故答案为：B。
2
【答案】B
【变式训练1】盐X由三种常见元素组成，某科学兴小组称取 盐X进行实验，数据和现象如下：
已知：①气体B为两种气体的混合物，能被水完全吸收。
②取D溶液 ，用 的 溶液滴定，消耗 溶液 。
下列说法错误的是
A．试剂Y可能为 溶液
B．盐X的化学式为
C．用 的 溶液滴定溶液D时可用酚酞作指示剂
D．若在X的稀溶液中通入足量 气体，发生反应的离子方程式为：
【分析】A溶于盐酸后得到黄色溶液C，C加入Y得到血红色溶液E，则Y为 溶液，C中含有铁离
子，A为1.6g氧化铁（为0.01mol）；红棕色气体B和得到强酸D，则B为二氧化氮和氧气混合气，二氧
化氮和氧气、水生成硝酸，HNO 为 × ÷ ×1L=0.06mol；则X中含有铁、
3
氮元素分别为0.2mol（1.12g）、0.6mol（0.84g），则含有氧4.84g-1.12g-0.84g=2.88g，为0.18mol；三者物
质的量之比为1:3:9，X为 ；
【解析】A．由分析可知，Y可能为 溶液， A正确；B．盐X的化学式为 ，B正确；C．
D为硝酸溶液，用 的 溶液滴定溶液D时可用酚酞作指示剂，当最后一滴氢氧化钠溶液加入后，溶液变红色且半分钟不褪色说明达到滴定终点，C正确；D．若在X的稀溶液中通入足量 气
体，硝酸根离子具有强氧化性，也会把二氧化硫氧化为硫酸根离子同时生成一氧化氮气体，
，D错误；故选D。
【答案】D
【变式训练2】（2022·浙江舟山·浙江省普陀中学校考模拟预测）取48.0gFe O，一定温度下加热，残留固
2 3
体47.36g。将该剩余固体溶于足量盐酸，此过程没有气体产生；所得溶液中再加入足量KI溶液。请计算：
(1)生成I 的物质的量_____。
2
(2)若分解产物为Fe O，求Fe O 的分解率_____。
3 4 2 3
【解析】(1)根据题意可知Fe O 分解生成Fe O，48.0gFe O 的物质的量为 =0.3mol，加热后残留
2 3 3 4 2 3
固体47.36g，减少的质量为O元素质量，n(O)= =0.04mol，则此过程中被还原的
n(Fe)=0.04mol×2=0.08mol，所以剩余n(Fe3+)=0.3mol×2-0.08mol=0.52mol，根据方程式2Fe3++2I-=2Fe2++I ，
2
可知被氧化生成的碘单质的物质的量为0.52mol÷2=0.26mol；
(2)加热过程中，被还原的n(Fe)=0.04mol×2=0.08mol，即产生了0.08molFe2+，则生成的n(Fe O)=0.08mol，
3 4
消耗了n(Fe O)= =0.12mol，所以分解率为 ×100%=40%。
2 3
【答案】(1)0.26mol(2)40%
【归纳总结】基于物质类别和元素化合价,认识铁及其化合物的性质
(1)从物质类别看,铁是活泼金属单质,FeO和Fe O 是碱性氧化物,Fe(OH) 和Fe(OH) 都是碱,都能与酸发生反
2 3 2 3
应。
(2)从Fe元素化合价看,Fe具有还原性,Fe O 和Fe(OH) 中Fe元素显+3价,处于最高价态,具有氧化性;FeO和
2 3 3
Fe(OH) 中Fe元素显+2价,处于中间价态,具有氧化性和还原性。
2
(3)基于物质类别和元素价态,设计铁及其化合物间转化的途径。
考点二 铁及其化合物的转化及应用
知识点1 亚铁盐的性质及应用
1.Fe2＋的氧化性和还原性
①含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，Fe2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以还原性为主，如：
遇Br 、Cl、HO、NO(H＋)等均表现为还原性。
2 2 2 2
②Fe2＋的酸性溶液与HO 反应的离子方程式：2Fe2＋＋HO＋2H＋===2Fe3＋＋2HO。
2 2 2 2 2
③向FeSO 溶液中滴加酸性KMnO 溶液，溶液褪色。反应的离子方程式：MnO＋5Fe2＋＋8H＋===5Fe3＋＋
4 4
Mn2＋＋4HO。
2
2.可水解
Fe(OH) 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，
2
加少量铁屑防止Fe2＋被氧化。知识点2 铁盐的性质及应用
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、HI、HS、SO等均表现为氧化性。
2
①Fe3＋与S2－、I－、HS－、SO等具有较强还原性的离子不能大量共存。
②Fe3＋可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋。
2.易水解：Fe(OH) 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。
3
①利用Fe3＋易水解的性质，实验室可用FeCl 滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，反应的化学方程式：FeCl ＋
3 3
3HO Fe(OH) (胶体)＋3HCl。
2 3
②利用Fe3＋易水解的性质，工业上常用调节pH方法除去溶液中的铁离子。
③利用Fe3＋易水解的性质，实验室配制氯化铁溶液，通常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。
④Fe3＋与HCO、[Al(OH) ]－、CO、ClO－等水解呈碱性的离子不能大量共存。
4
3.特性：含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN时变成血红色，含有Fe3＋的盐溶液遇到酚类物质时变成紫色。
知识点3 Fe2＋和Fe3＋的检验
1.Fe2＋的检验
方法1 ―――――――→无现象―――――――→溶液变红色，证明含有Fe2＋
――――――――→产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明含
方法2
有Fe2＋
方法3 ―――――――――→生成蓝色沉淀，证明含有Fe2＋
2.Fe3＋的检验
方法1 ――――――――→溶液变红色，证明含有Fe3＋
方法2 ―――――――→产生红褐色沉淀，证明含有Fe3＋
方法3 ―――――――――→生成蓝色沉淀，证明含有Fe3＋
3.混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验
①Fe3＋的检验
a.――→溶液变血红色，说明含有Fe3＋
b.――→试纸变蓝色，说明含有Fe3＋
②Fe2＋的检验
a.――→KMnO 溶液褪色，说明含有Fe2＋
4
b.――→溴水褪色，说明含有Fe2＋
c.――→生成蓝色沉淀，说明含有Fe2＋
【易错提醒】检验Fe2＋和Fe3＋时的注意事项
(1)检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能将加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新
制氯水能氧化SCN－)，检验Fe2＋最好用K[Fe(CN) ]溶液。
3 6
(2)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO 溶液检验Fe2＋(Cl－能还原酸性KMnO ，有干扰)。
4 4
知识点4 “铁三角”的转化关系及其应用
1.“铁三角”的转化用离子方程式表现转化
①2Fe3＋＋HS===2Fe2＋＋S↓＋2H＋
2
②2Fe3＋＋SO ＋2HO===2Fe2＋＋4H＋＋SO
2 2
③3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋2HO＋NO↑
2
④5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4HO
2
⑤2Fe2＋＋HO＋2H＋===2Fe3＋＋2HO
2 2 2
2.应用
(1)判断离子共存
①Fe2＋与NO(H＋)、ClO－、MnO(H＋)发生氧化还原反应，不能大量共存；
②Fe3＋与S2－、I－、SO发生氧化还原反应，不能大量共存；
③Fe2＋、Fe3＋与HCO、CO等水解相互促进生成沉淀，不能大量共存。
(2)除杂
溶液 杂质 除杂方法
FeCl FeCl 加过量铁粉后过滤
2 3
FeCl FeCl 加氯水或HO
3 2 2 2
FeCl CuCl 加过量铁粉后过滤
2 2
(3)盐溶液的配制与保存
(4)物质的制备
(5)铁及其化合物的转化关系——铁的价类二维图说明：
1)横向变化体现了同价态不同物质类别(氧化物、盐、碱)之间的转化：
①碱性氧化物(Fe O、FeO)都能溶于酸(H＋)转化为盐；
2 3
②Fe2＋、Fe3＋与碱(OH－)反应生成对应的碱；
③难溶性的碱易分解生成对应的氧化物，但难溶性的碱性氧化物一般不与水反应生成对应的碱。
2)纵向变化体现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和还原性。
考向1 考查Fe2＋、Fe3＋ 的性质及其检验
例1．（2023·山东烟台·校联考模拟预测）茶叶中铁元素的检验可经过以下四步完成：灼烧灰化→6mol•L⁻¹
硝酸溶解→过滤→检测滤液中的铁元素。下列说法正确的是
A．“灼烧灰化”选用的玻璃仪器有①②③
B．④用于配制6mol•L⁻¹硝酸时需洗净并烘干
C．“过滤”时需沿②向⑤中转移液体并小心搅拌
D．检测铁元素时，⑥悬垂于⑦的上方滴加KSCN溶液
【解析】A．将茶叶灼烧灰化，应在坩埚中加热进行，不能在①烧杯中进行灼烧，用到的仪器有②和③，
缺少必要的坩埚，需要时还可用到三脚架或铁架台等，故A错误；B．④容量瓶用于配制溶液时，洗干净
即可，不要求烘干，故B错误；C．“过滤”时需沿②玻璃棒向⑤漏斗中转移液体，待液体自然流下进行
过滤，不能进行搅拌，以防戳破滤纸导致过滤失败，故C错误；D．经过硝酸溶解后，滤液中的铁元素主
要以Fe3+形式存在，检验滤液中的Fe3+，可用胶头滴管取少量滤液于小试管中，滴加KSCN溶液检验，使
用胶头滴管时，需垂直悬在仪器上方进行滴加，故D正确；故选：D。
【答案】D
【变式训练1】（2023·广东茂名·统考二模）菠菜营养丰富，富含铁元素，同时含有草酸，实验小组通过以
下实验探究菠菜的成分，下列说法正确的是A．灼烧在蒸发皿中进行
B．操作a需用到分液漏斗
C．加入活性炭目的是吸附色素
D．取溶液B向其中加入酸性 溶液可检验
【答案】C
【解析】A．固体在坩埚中进行，A错误；B．操作a得到沉淀物和溶液，为过滤操作，用漏斗而不是分液
漏斗，B错误；C．活性炭具有吸附性，可以吸附色素，C正确；D．菠菜中的草酸也能使酸性高锰酸钾溶
液褪色，所以不能加入酸性高锰酸钾溶液检验溶液中的 ，D错误；故选C。
【变式训练2】（2023·浙江·校联考三模） 可与 等配体形成使溶液呈浅紫色的
、红色的 、无色的 配离子。某同学按如下步骤完成实验：
已知：向 的溶液中加入KSCN溶液生成蓝色的 配离子： 不能与 形成配离子。下
列说法不正确的是
A．溶液I中溶液呈黄色可能是由 水解产物的颜色造成
B．溶液Ⅱ、Ⅲ的颜色分别为红色和无色，说明其中不存在
C．可用 和 溶液检验 溶液中是否含有
D． 中 的键角大于 分子中 的键角
【解析】A．I中 溶于水后， 发生部分水解生成 等，使溶液呈黄色，A项正确；B．
与 的反应存在平衡： ,溶液Ⅱ，Ⅲ分别存在平衡：
, ,因此溶液Ⅱ，Ⅲ的颜色分别为红色和无色，不能说明其
中不存在 ，只能说明 的量少，B项错误；C．先往溶液中加入足量的NaF溶液，
再加入KSCN溶液，若溶液呈蓝色，则表明含有 ，否则不含 ，C项正确；D． 中
分子内O原子最外层只存在一对孤对电子，对H-O-H中O-H的排斥作用减小，所以键角比 分子中H-O-H的键角大，D项正确；答案选B。
【答案】B
【易错警示】检验Fe2＋和Fe3＋时的注意事项
(1)检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液；也不能将加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新
制氯水可能氧化SCN－)。
(2)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO 溶液检验Fe2＋(Cl－能还原酸性KMnO ，有干扰)。
4 4
考向2 考查“铁三角”的转化及应用
例2．（2023·上海金山·统考二模）如图所示是铁及其化合物的价类二维图，下列有关叙述正确的是
A．物质X是Fe O
3 4
B．Fe O→Fe的转化，Fe O 发生氧化反应
2 3 2 3
C．在空气中Z→Y的现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
D．可通过复分解反应实现FeCl 和FeCl 的相互转化
2 3
【解析】A．物质X是FeO，故A错误；B．Fe O→Fe的转化，铁化合价降低，因此Fe O 发生还原反应，
2 3 2 3
故B错误；C．在空气中Z→Y是氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁，其现象是白色沉淀迅速变成
灰绿色，最终变成红褐色，故C正确；D．FeCl 和FeCl 中铁的化合价发生了改变，只能通过氧化还原反
2 3
应实现相互转化，不能通过复分解反应实现FeCl 和FeCl 的相互转化，故D错误。综上所述，答案为C。
2 3
【答案】C
【变式训练1】（2023·广东广州·统考二模）下列关于铁及其化合物之间转化反应的方程式书写正确的是
A． (g)通过灼热铁粉：
B．过量铁粉加入稀硝酸中：
C．氢氧化铁中加入氢碘酸：
D． 溶液中加入酸性 溶液：
【解析】A．Fe与HO(g)高温反应生成Fe O 和H，A错误；B．稀硝酸有强氧化性，能把Fe氧化成
2 3 4 2
Fe3+，过量铁粉与Fe反应生成Fe2+，总反应产物应是Fe2+而不是Fe3+，B错误；C．Fe3+具有强氧化性，I-具
有强还原性，两者能发生氧化还原反应，分别生成Fe2+和I，C错误；D．酸性KMnO 具有强氧化性，可
2 4
把Fe2+氧化成Fe3+，本身被还原生成Mn2+，D正确；故选D。
【答案】D
【变式训练2】（2023·河北石家庄·校联考模拟预测）废料利用是节能减排的重要方式，以硫铁矿烧渣(主要成分为Fe O、FeO、 等)为原料来制备铁红(Fe O)的生产流程如图。下列说法错误的是
2 3 2 3
A．将硫铁矿烧渣粉碎，有利于提高浸出率
B．加入过量铁粉的目的是将 全部还原为
C．步骤Ⅳ的反应温度越高，越有利于提高反应速率和产率
D．“煅烧”步骤的化学方程式为
【答案】C
【分析】硫酸矿烧渣酸浸、过滤得到的滤液X中含Fe3+和Fe2+，调节pH值为1并加入过量的铁粉，将
Fe3+全部还原为Fe2+，调节pH值过滤得到滤液Y，加入碳酸氢铵反应后得到碳酸亚铁固体，煅烧得到氧化
铁。
【解析】A．矿渣粉碎，能增大与酸的接触面积，有利于提高浸出率，A正确；B．要生成 ，需将
全部还原为 ，所以要加入过量铁粉，B正确；C．反应温度不能太高，防止 分解，减少
的水解，C错误：
D．“煅烧”步骤中，Fe由＋2价氧化为＋3价，反应的化学方程式为 ，D
正确；故选C。
【题后归纳】价类二维图在铁及其化合物转化中的应用
(1)横向变化体现了同价态不同类别(氧化物、碱、盐)之间的转化；
(2)纵向变化体现不同价态同类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。
(3)斜向变化体现不同价态、不同类别之间物质的转化，主要体现物质的氧化物和还原性。
考向3 实验探究铁及其重要化合物的转化关系
例3．（2023·河南安阳·统考三模）某化学实验小组设计如下实验探究Zn与溶液中Fe3+发生反应的原理。实验 试剂 现象
2 mL0.1 mol· L-1FeCl 溶液、过 黄色溶液很快变浅，接着有无色气泡产生，固体中未检出铁单
3
I
量锌粉 质
2 mL1 mol· L-1FeCl 溶液 很快有大量气体产生，出现红褐色浑浊，30 min左右产生红褐
3
Ⅱ
(pH≈0.70)、过量锌粉 色沉淀，溶液颜色变浅，产生少量铁单质
下列说法错误的是
A．实验I说明Fe3+被还原为Fe2+
B．可用酸性高锰酸钾溶液检验实验I得到的溶液中含有Fe2+
C．实验Ⅱ发生了置换反应和复分解反应
D．实验说明Fe3+、H+与Zn的反应与离子浓度有关
【解析】A．实验I黄色溶液很快变浅，固体中未检出铁单质，说明Fe3+被还原为Fe2+，黄色溶液很快变浅，
选项A正确；B．FeCl 溶液中的Cl-也能被酸性高锰酸钾溶液氧化，干扰Fe2+的检验，故不能用酸性高锰酸
3
钾溶液检验实验I得到的溶液中含有Fe2+，选项B错误；C．FeCl 溶液中加入过量锌粉，很快有大量气体
3
产生，是氯化铁溶液水解产生的盐酸与锌粉反应产生氯化锌和氢气，反应为置换反应；出现红褐色浑浊，
是氯化铁水解生成氢氧化铁，属于复分解反应；产生少量铁单质，是锌置换出铁，属于置换反应，选项C
正确；D．根据上述实验可知，实验开始时Fe3+浓度较大，先与锌发生氧化还原反应生成氯化锌和氯化亚
铁，当Fe3+浓度较低，H+浓度较大时，H+与锌反应生成锌盐和氢气，故实验说明Fe3+、H+与Zn的反应与离
子浓度有关，选项D正确；答案选B。
【答案】B
【变式训练】（2023·北京西城·统考二模）探究Cu与 溶液的反应，进行如下实验。
实验①：向10mL0.2mol/L 溶液(pH≈1)中加入0.1gCu粉，振荡后静置，取上层清液，滴加
溶液，有蓝色沉淀产生。6h后，溶液由棕黄色变为蓝绿色。实验过程中未见有气泡产生，溶
液的pH几乎不变。
实验②：在密闭容器中向10mL0.6mol/L 溶液中加入0.1gCu粉，10h后溶液变为淡蓝色。
实验③：在密闭容器中向10mL0.6mol/L 溶液中分别加入0.1gCu粉和0.1g 固体，0.5h溶液变黄，
3h溶液变为黄绿色。下列说法不正确的是
A．实验①中发生了反应：
B．推测实验②的离子方程式是：
C．对比实验①和②，①中溶解Cu的主是
D．对比实验②和③， 与 反应的速率大于 与Cu反应的速率
【解析】A．实验①中取上层清液，滴加 溶液，有蓝色沉淀产生，说明产生了亚铁离子。6h后，溶液由棕黄色变为蓝绿色，说明有铜离子生成，故发生了反应： ，A正确；
B．实验②溶液变为淡蓝色，说明生成了铜离子，则推测实验②的离子方程式是：
，B正确；C．对比实验①和②，①中溶解Cu的主是铁离子，不
是硝酸根离子，C错误；D．对比实验②和③，③中显生成铁离子，后生成铜离子，说明 与 反应
的速率大于 与Cu反应的速率，D正确；故选C。
【答案】C
1．（2023·浙江·高考真题）物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是
A． 能使某些色素褪色，可用作漂白剂 B．金属钠导热性好，可用作传热介质
C． 溶液呈碱性，可用作消毒剂 D． 呈红色，可用作颜料
【答案】C
【解析】A．SO 具有漂白性，能使某些色素褪色，选项A正确；B．钠导热性好，液态钠可用作核反应堆
2
的传热介质，选项B正确；C．NaClO溶液可用于杀菌消毒，并不是由于其具有碱性，而是因为其具有强
氧化性，选项C不正确；D．Fe O 的颜色是红色,可用作红色颜料，选项D正确；答案选C。
2 3
2．（2023·上海·统考高考真题）下列物质中，能通过化学氧化法去除石油开采过程中伴生的 的是
A．氨水 B．双氧水 C． 溶液 D．NaOH溶液
【答案】B
【解析】A．氨水中的一水合氨可以和硫化氢反应生成硫化铵，该反应不是氧化还原反应，A错误；B．双
氧水可以将硫化氢中-2价硫氧化为单质硫，从而出去硫化氢，B正确；C．硫化氢可以和硫化氢反应生成
氢氧化亚铁沉淀，该反应不是氧化还原反应，C错误；D．氢氧化钠可以和硫化氢反应生成硫化钠和水，
该反应不是氧化还原反应，D错误；故选B。
3．（2023·上海·统考高考真题）月球土壤中富含铁元素，主要以铁单质和亚铁离子的形式存在，但嫦娥五
号取回的微陨石撞击处的月壤样品中存在大量的三价铁，有可能是以下哪个原因造成的
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】A．月球表面的铁元素以铁单质和亚铁离子形式存在，FeO中Fe为+2价，FeO可能反应生成Fe
和Fe O，Fe O 中含有三价铁，A正确；B．Fe O 分解生成Fe O 和FeO，虽然Fe O 中含有三价铁，但是
3 4 3 4 3 4 2 3 2 3
四氧化三铁中含有较多三价铁，无法体现月球表面的铁元素主要以铁单质和亚铁离子的形式存在，B错误；
C．月球表面没有氧气，FeO无法被氧化生成Fe O，C错误；D．月球表面铁元素主要以铁单质和亚铁离
2 3
子的形式存在，Fe O 中Fe为+3价，D错误；故答案选A。
2 3
4．（2022·海南·统考高考真题）依据下列实验，预测的实验现象正确的是选项 实验内容 预测的实验现象
A 溶液中滴加NaOH溶液至过量 产生白色沉淀后沉淀消失
B 溶液中滴加KSCN溶液 溶液变血红色
C AgI悬浊液中滴加NaCl溶液至过量 黄色沉淀全部转化为白色沉淀
D 酸性 溶液中滴加乙醇至过量 溶液紫红色褪去
【答案】D
【解析】A．MgCl 溶液中滴加NaOH溶液至过量，两者发生反应产生白色沉淀，白色沉淀为氢氧化镁，
2
氢氧化镁为中强碱，其不与过量的NaOH溶液发生反应，因此，沉淀不消失，A不正确；B．FeCl 溶液中
3
滴加 KSCN洛液，溶液变血红色，实验室通常用这种方法检验的Fe3+存在；FeCl 溶液中滴加 KSCN洛液，
2
溶液不变色，B不正确；C．AgI的溶解度远远小于AgCl，因此，向AgI悬浊液中滴加 NaCl溶液至过量，
黄色沉淀不可能全部转化为白色沉淀，C不正确；D．酸性KMnO 溶液呈紫红色，其具有强氧化性，而乙
4
醇具有较强的还原性，因此，酸性KMnO 溶液中滴加乙醇至过量后溶液紫红色褪去，D正确；综上所述，
4
依据相关实验预测的实验现象正确的是D，本题选D。
5．（2022·广东·高考真题）为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放
入酸化的 溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是
A．加入 溶液产生沉淀 B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C．加入 溶液无红色出现 D．加入 溶液无蓝色沉淀生成
【答案】D
【分析】镀层有破损的镀锌铁片被腐蚀，则将其放入到酸化的3%NaCl溶液中，会构成原电池，由于锌比
铁活泼，作原电池的负极，而铁片作正极，溶液中破损的位置会变大，铁也会继续和酸化的氯化钠溶液反
应产生氢气，溶液中会有亚铁离子生成，据此分析解答。
【解析】A．氯化钠溶液中始终存在氯离子，所以加入硝酸银溶液后，不管铁片是否被腐蚀，均会出现白
色沉淀，故A不符合题意；B．淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物质，但不论铁片是否被腐蚀，均无氧化性
物质与碘化钾发生反应，故B不符合题意；C．KSCN溶液可检测铁离子的存在，上述现象中不会出现铁
离子，所以无论铁片是否被腐蚀，加入KSCN溶液后，均无红色出现，故C不符合题意；D．K[Fe(CN) ]
3 6
是用于检测Fe2+的试剂，若铁片没有被腐蚀，则溶液中不会生成亚铁离子，则加入K[Fe(CN) ]溶液就不会
3 6
出现蓝色沉淀，故D符合题意。综上所述，答案为D。
