文档文本内容
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第02 讲 铁及其重要化合物
目录
01
考情解码·命题预警1
02 体系构建·思维可视.........................................................................................................................3
03 核心突破·靶向攻坚.........................................................................................................................3
考点一 铁及其重要化合物.............................................................................................................4
知识点1 铁...........................................................................................................................................................4
知识点2 铁的重要化合物.................................................................................................................................5
考向1 考查铁及其重要化合物的性质与应用...............................................................................................6
考向2 考查氢氧化亚铁的制备.........................................................................................................................8
考向3 考查铁及其化合物的有关计算..............................................................................................11
考点二 铁及其化合物的转化及应用.........................................................................................................13
知识点1 亚铁盐的性质及应用................................................................................................................................13
知识点2 铁盐的性质及应用......................................................................................................................................14
知识点3 Fe2＋和Fe3＋的检验.....................................................................................................................14
知识点4 “铁三角”的转化关系及其应用......................................................................................................15
考向1 考查Fe2＋、Fe3＋ 的性质及其检验.....................................................................................................16
【思维建模】检验Fe2＋和Fe3＋时的注意事项
考向2 考查“铁三角”的转化及应用.........................................................................................................19
考向3 实验探究铁及其重要化合物的转化关系......................................................................................22
【思维建模】Fe3+、Fe2+的除杂问题
04 真题溯源·考向感知........................................................................................................................25
1
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考点要求
考察形式
2025 年
2024 年
2023 年
2022 年
2021 年
铁及其化合物的
性质及应用
选择题
非选择题
福建卷5T，3 分
Fe2＋、Fe3＋的检
验
选择题
非选择题
铁及其化合物的
转化
选择题
非选择题
福建卷
T6,3 分
考情分析：
分析近三年高考试题,从分值来看，铁所占的比重最大，除铁是重要的金属元素外，还取决于铁元
素与生产生活的紧密联系，Fe、Fe2＋、Fe3＋之间的转化，以及所承载的氧化还原反应等重要知识点。
考查内容主要集中在“铁三角”，Fe 与酸的反应，铁的变价、Fe(OH)2和Fe(OH)3的性质等。考查
内容能在多种题型中出现，选择、简答、实验、推断、计算都有。
预测新的一年高考可能会在选择题中考查铁及其化合物的性质和应用与转化,在化工流程题或综合
实验题中考查铁及其化合物的转化。
复习目标：
1．高频考点从近几年全国高考试题来看，铁的性质，铁的氧化物、Fe(OH)2和Fe(OH)3的性质、“铁三
角”转化等仍是高考命题的热点。
2.预计2026 年高考会以新的情境载体考查Fe、Fe2＋、Fe3＋之间的转化等知识，题目难度一般适中。
2
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考点一 铁及其重要化合物
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 位，铁矿石有赤铁矿
（______）、磁铁矿（______）、菱铁矿（FeCO3）、黄铁矿（_______）等。
（2）位置：铁位于元素周期表中第 周期 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： 色固体，熔点较 ，具有良好的导热、导 、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 价和 价。还有特殊化合价____
（1）与非金属单质的反应
①与O2的反应：
常温：铁在 的空气中被腐蚀生成铁锈，其主要成分为 3。
点燃：
。
②与Cl2的反应：
③与S 的反应：
。
④与I2的反应：
（2）与水的反应
常温或加热条件下，铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应： 2。
（3）与酸的反应
酸
化学方程式或现象
4
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稀H2SO4
稀HNO3
Fe 不足
Fe 过量
浓HNO3、浓
H2SO4
常温下
（4）与某些盐溶液反应
①与CuSO4溶液反应的离子方程式： 。
②与FeCl3溶液反应的离子方程式： 。
得分速记
①Fe 与Cl2反应无论用量多少都生成FeCl3，而Fe 与盐酸反应生成FeCl2。
②铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。
③铁与一般氧化剂(如S、HCl、FeCl3、CuSO4、I2等)反应时被氧化为Fe2＋，铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、
HNO3、浓H2SO4等)反应时被氧化为Fe3＋。
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： 、焦炭、空气、________。
（2）设备：高炉。
（3）主要反应：
①还原剂的生成：C＋O2=====CO2，CO2＋C=====2CO；
②铁的生成：
。
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
Fe2O3
Fe3O4
俗称
_____
色态
黑色粉末
粉末
黑色
溶解性
难溶于水
难溶于水
难溶于水
铁的价态
价
价
价， 价
2）铁的氧化物化学性质
①FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式为
，
，
。
②Fe3O4分别与HNO3和HI 反应的离子方程式为
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；
。
③FeO 与HNO3反应时，除考虑与H＋的反应外，还要考虑Fe2＋被HNO3氧化成Fe3＋。
；
④Fe2O3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＋
。
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)2是______色_____状物，易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3，颜色由白色变为_______色，最后
变为_______色，方程式为 。
2)Fe(OH)3是______色、难溶于水的固体，在空气中久置会部分失水生成铁锈(Fe2O3·xH2O)，受热易分解，
方程式为 ；制取Fe(OH)3用可溶性铁盐与碱反应，离子方程式：
。
3) 二者之间的关系：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
，化学方程式为 。
4)制法
（1）可溶性亚铁盐与强碱或氨水反应：
。
（2）可
溶
性
铁
盐
与
强
碱
或
氨
水
反
应
：
。
得分速记
①Fe(OH)2 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 ＋
10HNO3=3Fe(NO3)3＋NO↑＋8H2O。
②Fe(OH)3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)3＋6HI=2FeI2
＋I2＋6H2O。
注意：空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，防止Fe(OH)2氧化的方法：
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H2、N2、稀有气体等。
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)2的装置：
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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)2处在氢气的保护中；③中
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)2白色沉淀。
考向1 考查铁及其重要化合物的性质与应用
例1 例1．我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时，发现月壤钛铁矿(
)存在亚纳米孔
道，吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气，水蒸气冷却为
液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是
A. 月壤钛铁矿中存在活泼氢
B. 将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气
C. 月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应
D. 将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量
【变式训练1】下列方程式与所给事实不相符的是
A. 用盐酸除去铁锈：
B. 用
溶液除去乙炔中的
C. 用乙醇处理废弃的
D. 将
通入水中制备硝酸：
【变式训练2】【变式训练1·变载体】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：
【变式训练3】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
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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.
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
考向2 考查氢氧化亚铁的制备
例2 例2．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
【变式训练1】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
【变式训练2】用如图所示装置(夹持仪器省略)制备氢氧化亚铁。
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实验步骤如下：
Ⅰ.检查装置气密性后，关闭K2、K5，打开K1、K3、K4，使装置A 中产生的气体进入装置B 中，排尽B 中空
气。
Ⅱ.待B 中空气排尽后，关闭K3，打开K2，将A 中溶液压入B 中并观察现象。
Ⅲ.关闭K1、K2，打开K5，使C 中气体通入B 中并观察现象。
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_______。
考向3 考查铁及其化合物的有关计算
例3．下列方程式与所给事实不相符的是
A. 用盐酸除去铁锈：
B. 用
溶液除去乙炔中的
C. 用乙醇处理废弃的
D. 将
通入水中制备硝酸：
【变式训练1】下列实验产生的废液中，可能大量存在的粒子组是
选
项
实验
粒子组
A
稀硝酸与铜片制
B
硫酸与
制
C
浓盐酸与
制
D
双氧水与
溶液制
A. A
B. B
C. C
D. D
【变式训练2】（2024·浙江舟山·浙江省普陀中学校考模拟预测）取48.0gFe2O3，一定温度下加热，残留固
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：
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(1)生成I2的物质的量_____。
(2)若分解产物为Fe3O4，求Fe2O3的分解率_____。
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______色，Fe2＋处于铁的中间价态，既有 性，又有 性，其中以_______为
主，如：遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H＋)等均表现为还原性。
②Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式： 。
③向FeSO4 溶液中滴加酸性KMnO4 溶液，溶液褪色。反应的离子方程式：_________
_____________________________________________________。
2.可水解
Fe(OH)2是弱碱，含Fe2＋的盐(如硫酸亚铁)溶液呈_____性。配制硫酸亚铁溶液时常加少量硫酸抑制Fe2＋的
______，加少量_______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 ，Fe3＋处于铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、H2S、SO 等均表现为
性。
①Fe3＋与S2－、I－、HS－、SO 等具有较强还原性的离子__________共存。
②Fe3＋可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为__________________。
2.易水解：Fe(OH)3是很弱的碱，且溶度积很小，因而Fe3＋极易水解，只能存在于______________溶液中。
①利用Fe3＋易水解的性质，实验室可用FeCl3 滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，反应的化学方程式：
____________
。
②利用Fe3＋易水解的性质，工业上常用_______________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__________________中，然后再
____________________。
④Fe3＋与HCO、[Al(OH)4]－、CO、ClO－等水解呈碱性的离子不能大量共存。发生双水解反应，
3. 特性：含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN 时变成________________，含有Fe3＋的盐溶液遇到_______物质时
变成紫色。
4. 特性铁盐（K2FeO4)：铁是____
价
_ ，有强氧化性，可被还原为_______。
知识点3 Fe2＋和Fe3＋的检验
1.Fe2＋的检验
方法1
―――――――→无现象―――――――→溶液变_____色，证明含有Fe2＋
方法2
――――――――→产生________________，迅速变成___________，最终变为红褐
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色，证明含有Fe2＋
方法3
―――――――――→生成_________________，证明含有Fe2＋
2.Fe3＋的检验
方法1
――――――――→溶液变_ _____色，证明含有Fe3＋
方法2
―――――――→产生_____色沉淀，证明含有Fe3＋
方法3
―――――――――→生成___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_______
b.――→试纸变____色，说明含有Fe3＋
②Fe2＋的检验
a.――→KMnO4溶液
_
_ ，说明含有Fe2＋
b.――→溴水褪色，说明含有_
____
c.――→生成________，说明含有Fe2＋
得分速记 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K3[Fe(CN)6]溶液。
(2)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)。
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
①
②
③
④
⑤
2.应用
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(1)判断离子共存
①Fe2＋与NO(H＋)、ClO－、MnO(H＋)发生氧化还原反应，______大量共存；
②Fe3＋与S2－、I－、SO 发生氧化还原反应，_____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
FeCl2
FeCl3
_
FeCl3
FeCl2
FeCl2
CuCl2
________________
____
(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
【易错提醒】：
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(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。
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考向1 考查Fe2＋、Fe3＋ 的性质及其检验
例1 例1． 下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选
项
实验操作及现象
结论
A
向盛有
与
的恒压密闭容器中通入一定体积的
，最终
气体颜色变浅
化学平衡向
减少的方向移
动
B
以
为指示剂，用
标准溶液滴定溶液中的
，先
出现白色沉淀，后出现砖红色沉淀
C
向盛有
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
具有还原性
D
向盛有2mL 饱和
溶液的试管中滴加鸡蛋清溶液，振荡，
有沉淀析出；加蒸馏水稀释，再振荡，沉淀溶解
蛋白质沉淀后活性改变
A. A
B. B
C. C
D. D
【变式训练1】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
【变式训练2】为研究三价铁配合物性质进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
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已知：
为黄色、
为红色、
为无色。
下列说法不正确的是
A. ①中浓盐酸促进
平衡正向移动
B. 由①到②，生成
并消耗
C. ②、③对比，说明
：②>③
D. 由①→④推断，若向①深黄色溶液中加入
、淀粉溶液，溶液也无明显变化
【变式训练2】下列实验方法或试剂使用合理的是
选项
实验目的
实验方法或试剂
A
检验
溶液中是否含有Fe2+
溶液
B
测定
溶液中
用
溶液滴定
C
除去乙醇中少量的水
加入金属
，过滤
D
测定
溶液的
使用
试纸
思维建模 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KMnO4溶液检验Fe2＋(Cl－能还原酸性KMnO4，有干扰)。
考向2 考查“铁三角”的转化及应用
例1 一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化，并以
形式回收含锂废弃物中的锂元素，其工作原
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理如图所示。
下列说法正确的是
A. Ⅱ为阳离子交换膜
B. 电极a 附近溶液的
减小
C. 电极b 上发生的电极反应式为
D. 若海水用
溶液模拟，则每脱除
，理论上可回收
【变式训练1】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Fe3O4
B．Fe2O3→Fe 的转化，Fe2O3发生氧化反应
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FeCl2和FeCl3的相互转化
【变式训练2】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：
【变式训练3】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Fe2O3、FeO、
等)为原料
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来制备铁红(Fe2O3)的生产流程如图。下列说法错误的是
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
考向3 实验探究铁及其重要化合物的转化关系
例1（2025·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
I
2 mL0.1 mol· L-1FeCl3溶液、过
量锌粉
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
质
Ⅱ
2 mL1 mol· L-1FeCl3溶液
(pH≈0.70)、过量锌粉
很快有大量气体产生，出现红褐色浑浊，30 min 左右产生红褐
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
【变式训练】（2025 年黑龙江省普通高等学校招生选择性考试1T）东北三省及内蒙古资源丰富，下列资
源转化的主要过程不属于化学变化的是
A. 石灰石煅烧
B. 磁铁矿炼铁
C. 煤的液化
D. 石油分馏
思维建模 Fe3+、Fe2+的除杂问题
1. Fe3+在溶液中如何除去：调节溶液的PH 值，使Fe3+发生水解，生成Fe（OH)3沉淀而除去。
2. Fe2+在溶液中除去方法：先加氧化剂，将Fe2+氧化为Fe3+，然后调节PH 值，生成Fe（OH)3沉淀而除去。
3. Fe3+、Fe2+混合溶液中检验溶液中一定有Fe2+的方法：在混合溶液中加入铁氰化钾溶液，有蓝色沉淀，
说明溶液中一定有Fe2+
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微粒邂逅时的色彩变化是化学馈赠的视觉浪漫。下列对颜色变化的解释错误的是
选
项
颜色变化
解释
A
空气中灼烧过的铜丝伸入乙醇中，黑色铜丝恢复光
亮的紫红色
=
B
悬浊液中加入
溶液，固体由白色
变为红褐色
=
C
溶液中加入
，浅绿色溶液
出现蓝色浑浊
=
D
溶液中加入NaOH 溶液，溶液由橙色变为
黄色
【变式训练2】用肼
的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时，通常加入少量
，反应
原理如图所示。下列说法正确的是
A.
是还原反应的产物
B. 还原性：
C. 处理后溶液的
增大
D. 图示反应过程中起催化作用的是
1．（2024·福建）从废线路板(主要成分为铜，含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如下：
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已知“滤液2”主要含
和
。下列说法正确的是
A. “机械粉碎”将铅锡合金转变为铅和锡单质
B. “酸溶”时产生
和
离子
C. “碱溶”时存
反应：
D. “电解精炼”时，粗铜在阴极发生还原反应
4．（2023·福建）从炼钢粉尘(主要含
和
)中提取锌的流程如下：
“盐浸”过程
转化为
，并有少量
和
浸出。下列说法错误的是
A. “盐浸”过程若浸液
下降，需补充
B. “滤渣”的主要成分为
C. “沉锌”过程发生反应
D. 应合理控制
用量，以便滤液循环使用
12．（2021·福建卷）明代《徐光启手迹》记载了制备硝酸的方法，其主要流程(部分产物已省略)如下：
下列说法错误的是
A．FeSO4的分解产物X 为FeO
B．本流程涉及复分解反应
C．HNO3的沸点比H2SO4的低
D．制备使用的铁锅易损坏
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