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第13 讲 铁盐、亚铁盐 铁及其化合物的转化
[复习目标] 1.掌握Fe2＋和Fe3＋的性质和检验方法。2.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 Fe2＋、Fe3＋的性质与检验
1．铁盐
(1)常见的铁盐有Fe2(SO4)3、FeCl3等。
(2)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___________________________________________________________________________、
_____________________________________________________________________________。
(3)Fe3＋易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。
①用FeCl3固体配制FeCl3溶液的方法：____________________________________________
______________________________________________________________________________。
②工业上常用调节pH 的方法除去溶液中的Fe3＋。
③FeCl3溶液加热蒸干并灼烧，所得固体主要成分为________。
④Fe3＋与HCO、AlO 混合时都会得到____沉淀。
2．亚铁盐
(1)FeSO4·7H2O 呈____色，俗称______。
(2)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__________________________________________。
(3)Fe2＋在酸性介质中比较稳定，因而保存亚铁盐溶液时，应加入一定量的酸，同时放入少
量________来防止氧化。
3．高铁酸钾(K2FeO4)
暗紫色晶体，其中Fe 为____价，具有强氧化性，可用作水体的______、______剂或高容量
电池材料。
4．Fe2＋和Fe3＋的检验
1
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(1)
(2)
(3)含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验
――――――→溶液变红色，说明含有________。
―――――→酸性KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有________。
1．硫酸亚铁片和维生素C 同时服用能增强治疗缺铁性贫血的效果( )
2．中性溶液中可能大量存在Fe3＋、Cl－、K＋、SO( )
3．Fe2(SO4)3和KI 溶液反应的离子方程式：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2( )
4．将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN 溶液，溶液变红，则Fe(NO3)2晶体已氧化
变质( )
5．向FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液，若酸性KMnO4溶液褪色，证明含有Fe2＋( )
一、铁盐、亚铁盐的性质
1．铁及其化合物是中学化学中一类重要的物质。下列关于铁元素的叙述正确的是( )
A．采用将FeCl3溶液直接蒸干的方法制备FeCl3固体
B．保存FeCl2溶液常常加一些铁粉，其目的是抑制Fe2＋水解
C．25 ℃时，pH＝0 的溶液中，Al3＋、NH、NO、Fe2＋可以大量共存
D．FeSO4溶液中加入H2O2溶液时，Fe2＋表现还原性
2．(2023·厦门模拟)用黄色的FeCl3溶液分别进行下列实验，解释或结论不正确的是( )
选项
实验
现象
解释或结论
A
加入FeCl3固体
溶液变成红褐色
FeCl3的水解程度变大
B
加入等体积水
溶液颜色变浅
c(Fe3＋)变小
C
加入足量Fe 粉
溶液颜色变浅绿色
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
D
将FeCl3溶液微热
溶液变成红褐色
水解反应ΔH＞0
二、应用Fe3＋、Fe2＋的性质除杂
3．除去括号中的杂质，并写出反应的离子方程式。
2
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(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：__________________________。
(5)CuCl2溶液(FeCl2)，除杂方法：_________________________________________________
______________________________________________________________________________。
三、Fe2＋和Fe3＋的检验实验方案设计
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
只含有Fe2＋，不含有Mg2＋
5．设计简单实验，证明Fe3O4中含有＋2、＋3 两种价态的铁元素(提供的试剂有Fe3O4粉末、
浓、稀硫酸、硝酸、盐酸、KSCN 溶液、酸性KMnO4溶液)。
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋(Cl－能还原酸性KMnO4，有干
扰)。
考点二 铁及其重要化合物的转化关系
1．铁及其化合物的“价—类”二维转化
从物质类别和物质所含核心元素的化合价两个角度总结、预测物质的性质是学习化学的重要
方法之一。
(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。
3
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①碱性氧化物(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。
2．用离子方程式实现Fe3＋与Fe2＋的相互转化
Fe2＋Fe3＋
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________；
④________________________________________________________________________；
⑤________________________________________________________________________；
⑥________________________________________________________________________；
⑦________________________________________________________________________。
一、过量铁对氧化产物的影响
1．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________________________________________。
2．向含有1 mol HNO3和1 mol H2SO4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，溶液中金属阳离
子a、b 与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)。下列有关
判断不正确的是( )
4
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A．a 表示Fe3＋的关系曲线
B．n1＝0.75
C．P 点时，n(Fe2＋)＝0.562 5 mol
D．向P 点溶液中加入铜粉，最多可溶解14.4 g
二、铁盐、亚铁盐的制备
3．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_______________________________________。
4．FeCl3 在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水
FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S 气体。
经查阅资料得知，无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华，氢硫酸为弱酸。他们设计了制
备无水FeCl3的实验方案，装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下：
①检查装置的气密性；
②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；
④……
⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封。
(1)装置A 中发生反应的化学方程式为_____________________________________________
______________________________________________________________________________。
5
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(2)第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A 右端，要使沉
积的FeCl3进入收集器，第④步操作应该是____________________________________。
(3)操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有________(填步骤序号)。
(4)装置B 中冷水浴的作用为____________；装置D 中FeCl2全部反应后，因失去吸收Cl2的
作用而失效，检验此时溶液中存在的金属阳离子，写出离子方程式：____________________
______________________________________________________________________________。
(5)在虚线框中画出尾气吸收装置E 并注明试剂。
(6)FeCl3溶液与H2S 气体反应的离子方程式为_______________________________________。
三、陌生含铁物质的制备
5．以高硫铝土矿(主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2，少量FeS2和硫酸盐)为原料制备聚合硫酸
铁{[Fe2(OH)x(SO4)y]n}和明矾的部分工艺流程如下，下列说法错误的是( )
已知：赤泥液的主要成分为Na2CO3。
A．赤泥液的作用是吸收“焙烧”阶段中产生的SO2
B．聚合硫酸铁可用于净化自来水，与其组成中的Fe3＋具有氧化性有关
C．在“聚合”阶段，若增加Fe2O3的用量，会使[Fe2(OH)x(SO4)y]n中x 变大
D．从“滤液”到“明矾”的过程中还应有“除硅”步骤
6．(2023·天津模拟)Na2FeO4具有强氧化性，是一种新型的绿色非氯净水消毒剂，碱性条件
下可以稳定存在，酸性条件下会自身分解生成Fe(OH)3。可用Fe(OH)3与NaClO 在强碱性条
件下制取，某实验小组利用如图所示实验装置，制取Na2FeO4，并验证其处理含CN－废水的
能力。
Ⅰ.制取Na2FeO4
(1)仪器D 的名称为______________。洗气瓶B 中盛有的试剂为______________。实验开始，
先打开分液漏斗________(填“A”或“C”)的活塞。
(2)写出大试管中发生反应的离子方程式：__________________________________________。
(3)三颈烧瓶中的红褐色固体基本消失，得到紫色溶液时，停止通入Cl2。通入氯气的过程中
三颈烧瓶中发生反应的离子方程式有：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O、_______________
6
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______________________________________________________________________________。
Ⅱ.模拟并验证Na2FeO4处理含CN－废水的能力
(4)取一定量Na2FeO4加入试管中，向其中加入10 mL 0.2 mol·L－1的NaCN 溶液，CN－被氧化
为CO 和N2。充分反应后测得试管中仍有Na2FeO4剩余，过滤。向滤液中加入足量BaCl2溶
液，生成白色沉淀，将沉淀过滤、洗涤、干燥后称量，得白色沉淀0.354 6 g。
①配制0.2 mol·L－1的NaCN 溶液，需要的玻璃仪器有______________(填字母)。
②计算NaCN 溶液中CN－的去除率为______。
1．(2023·浙江6 月选考，3)氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是( )
A．氯化铁属于弱电解质
B．氯化铁溶液可腐蚀覆铜板
C．氯化铁可由铁与氯气反应制得
D．氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体
2．下列有关判断错误的是________________________________________________(填字母)。
A．铁与碘反应易生成碘化铁(2022·浙江1 月选考，9A)
B．FeCl2溶液中滴加KSCN 溶液，将观察到溶液变红色(2022·海南，6C)
C．已知金属性：Fe>Cu，可推理出氧化性：Fe3＋<Cu2＋(2022·辽宁，8C)
D．FeSO4溶液中加入H2O2产生沉淀：2Fe2＋＋H2O2＋4H2O===2Fe(OH)3↓＋4H＋(2022·湖南，
11C)
E．探究Fe2＋具有还原性：向盛有FeSO4溶液的试管中滴加几滴KSCN 溶液，振荡，再滴加
几滴新制氯水，观察溶液颜色变化(2022·江苏，11A)
3．(2021·广东，10)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(
)
A．a 可与e 反应生成b
B．b 既可被氧化，也可被还原
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C．可将e 加入浓碱液中制得d 的胶体
D．可存在b→c→d→e→b 的循环转化关系
4．(2022·天津，15)氯化铁是重要的化工原料。针对氯化铁的实验室的制备方法，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______________________________________。
(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____________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
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
________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(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__________(填序号)。
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a．ZnCl2·H2O
b．CuSO4·5H2O
c．Na2S2O3·5H2O
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