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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四位，铁矿石有赤铁矿
（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、菱铁矿（FeCO3）、黄铁矿（FeS2）等。
（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；还有特殊化合价+6
价
（1）与非金属单质的反应
①与O2的反应：
常温：铁在潮湿的空气中被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe2O3。
点燃：3Fe
＋
2O
2=====
Fe
3O4。
②与Cl2的反应：2Fe
＋
3Cl
2=====
2FeC
l3。
③与S 的反应：
Fe
＋
S
FeS。
④与I2的反应：
Fe
＋
I 2
FeI2
（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：3Fe
＋
4H
2O(g)
=====
Fe
3O4＋
4H
2。
（3）与酸的反应
酸
化学方程式或现象
4
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稀H2SO4
Fe
＋
H 2SO4==
=FeSO
4＋
H 2↑
稀HNO3
Fe 不足
Fe
＋
4HNO
3==
=Fe(NO
3)3＋
NO↑
＋
2H
2O
Fe 过量
3Fe
＋
8HNO
3==
=3Fe(NO
3)2＋
2NO↑
＋
4H
2O
浓HNO3、浓
H2SO4
常温下钝化
（4）与某些盐溶液反应
①与CuSO4溶液反应的离子方程式：Fe
＋
Cu
2 ＋ ==
=Fe
2 ＋ ＋
Cu。
②与FeCl3溶液反应的离子方程式：2Fe
3 ＋ ＋
Fe
==
=3Fe
2 ＋ 。
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：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＋O2=====CO2，CO2＋C=====2CO；
②铁的生成：Fe2O3＋
3CO
=====
2Fe
＋
3CO
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
Fe2O3
Fe3O4
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、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式为
FeO
＋
2H
＋ = Fe
2 ＋ ＋
H 2O，
Fe2O3＋
6H
＋ = 2Fe
3 ＋ ＋
3H
2O ，
Fe3O4＋
8H
＋ = 2Fe
3 ＋ ＋
Fe
2 ＋ ＋
4H
2O 。
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②Fe3O4分别与HNO3和HI 反应的离子方程式为
3Fe3O4＋
28H
＋ ＋
NO
3
- =9Fe
3 ＋ ＋
NO↑
＋
14H
2O ；
Fe3O4＋
8H
＋ ＋
2I
－ =3Fe
2 ＋ ＋
I 2＋
4H
2O。
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＋。
3FeO
＋
6H
＋ ＋
NO
3
- =3Fe
3 ＋ ＋
NO↑
＋
3H
2O ；
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＋
Fe2O3＋
6H
＋ ＋
2I
－ =2Fe
2 ＋ ＋
I 2＋
3H
2O 。
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是白色絮状物，易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3，颜色由白色变为灰绿色，最后变为红褐色，
方程式为4Fe(OH)2＋
O 2＋
2H
2O===4Fe(OH)3。
2)Fe(OH)3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(Fe2O3·xH2O)，受热易分解，方
程式为2Fe(OH)3
Fe2O3＋
3H
2O；制取Fe(OH)3 用可溶性铁盐与碱反应，离子方程式：Fe
3 ＋ ＋
3OH
－
===Fe(OH)3↓ 。
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，现象是白色絮状沉淀迅速
变成灰绿色，最后变成红褐色，化学方程式为4Fe(OH)2＋
O 2＋
2H
2O ==
=4Fe(OH)
3。
4)制法
（1）可溶性亚铁盐与强碱或氨水反应：Fe
2 ＋ ＋
2OH
－ ==
=Fe(OH)
2↓ 或
Fe
2 ＋ ＋
2NH
3· H 2O ==
=Fe(OH)
2↓+2NH4
+ 。
（2）可溶性铁盐与强碱或氨水反应：Fe
3 ＋ ＋
3OH
－ ==
=Fe(OH)
3↓ 或
Fe
3 ＋ ＋
3NH
3· H 2O ==
=Fe(OH)
3↓+3NH4
+。
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
【答案】B
【详解】A．月壤钛铁矿中的氢来自太阳风，以原子态吸附，属于活泼氢，A 正确；
B．地球上的钛铁矿若未吸附足够氢原子，根据原子守恒可知，加热可能无法生成水蒸气，因此“一定生
成”的说法错误，B 错误；
C．生成水时H 被氧化（0→+1），Fe 被还原（如+3→0），存在化合价变化，属于氧化还原反应，C 正确；
D．水蒸气液化是物理变化，但会释放热量，D 正确；
故选B。
【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：
【答案】B
【详解】A．铁锈的成分为Fe2O3·xH2O ，能溶于盐酸生成FeCl3和水，离子方程式为：
Fe2O3·xH2O+6H+=2Fe3++(3+x)H2O，A 正确；
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B．H2S 为弱酸，离子方程式不能拆成离子，离子方程式为：Cu2++H2S=CuS↓+2H+，B 错误；
C． 乙醇与钠反应生成乙醇钠和氢气，化学方程式正确，C 正确；
D．NO2与水反应生成硝酸和NO，化学方程式正确，D 正确；
答案选B。
【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：
【答案】B
【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。
【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
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
【答案】C
【分析】X 是自然界中一种常见矿物的主要成分，根据溶液Z、R、Q 的颜色可知X 中含有铁元素，根据
固体颜色可知X 是FeS2，Y 是Fe2O3，溶液中Z 含有Fe3+、溶液R 中含有Fe2+，Q 是FeS。
【详解】A．Fe2O3可用作油漆、涂料等的红色颜料，A 正确；
B．含有Fe3+的溶液加热转化为Fe(OH)3胶体，溶液颜色发生变化，B 正确；
C．FeS 可溶于酸，所以R→Q 反应不能在酸性溶液中进行，C 错误；
D．在加热条件下Fe 和S 化合生成FeS，D 正确；
答案选C
考向2 考查氢氧化亚铁的制备
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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
【答案】C
【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FeSO4压入到装置3 中，产生Fe(OH)2，B 正确；
C．反应一段时间后，可在仪器3 中FeSO4与NaOH 溶液反应产生Fe(OH)2，故在装置3 中观察到白色沉淀，
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。
【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
【答案】C
【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
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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。
【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。
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_______。
【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H2O2，溶液变
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)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【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K1、K3、K4，关闭K2和K5，装置A 中
产生H2，装置B 中的玻璃管是为了排除装置内的空气；
（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+H2SO4=FeSO4+H2↑，亚铁离子的
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H2O2，溶
液变为红色，则证明存在Fe2+；
（3）①步骤 Ⅲ装置B 中，关闭K1、K2，打开K5，使C 中产生的氧气通入装置B，氢氧化亚铁为白色沉
淀，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)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
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
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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：
【答案】B
【详解】A．铁锈的成分为Fe2O3·xH2O ，能溶于盐酸生成FeCl3和水，离子方程式为：
Fe2O3·xH2O+6H+=2Fe3++(3+x)H2O，A 正确；
B．H2S 为弱酸，离子方程式不能拆成离子，离子方程式为：Cu2++H2S=CuS↓+2H+，B 错误；
C． 乙醇与钠反应生成乙醇钠和氢气，化学方程式正确，C 正确；
D．NO2与水反应生成硝酸和NO，化学方程式正确，D 正确；
答案选B。
【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
【答案】C
【详解】A．稀硝酸与铜反应生成
和NO，NO 难溶于水，无法大量存在，A 不符合题意；
B．70%硫酸与Na2SO3反应生成SO2，溶液中应含
，但
在强酸性条件下会转化为
SO2和H2O，无法大量存在，B 不符合题意；
C．浓盐酸与KMnO4反应生成Cl2，产物为
、
、
和
，这些离子在酸性环境中稳定共存，无
后续反应干扰，C 符合题意；
D．FeCl3催化H2O2分解生成O2，溶液中应含Fe3＋而非Fe2＋，D 不符合题意；
故选C。
【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_____。
【解析】(1)根据题意可知Fe2O3分解生成Fe3O4，48.0gFe2O3的物质的量为
=0.3mol，加热后残留
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++I2，
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(Fe3O4)=0.08mol，
消耗了n(Fe2O3)=
=0.12mol，所以分解率为
×100%=40%。
【答案】(1)0.26mol(2)40%
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：2Fe
2 ＋ ＋
H 2O2＋
2H
＋ ===2Fe
3 ＋ ＋
2H
2O。
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：MnO
＋
5Fe
2 ＋ ＋
8H
＋ ===5Fe
3 ＋ ＋
Mn
2 ＋ ＋
4H
2O 。
2.可水解
Fe(OH)2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，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、H2S、SO 等均表现为氧化
性。
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2Fe
3 ＋ ＋
Cu===Cu
2 ＋ ＋
2Fe
2 ＋ 。
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，只能存在于酸性较强的溶液中。
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：FeCl3＋
3H2O
Fe(OH)3( 胶体
) ＋
3HCl
。
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。
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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)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 时变成血红色
溶液
，含有Fe3＋的盐溶液遇到酚类物质时变成紫
色。
4. 特性铁盐（K2FeO4)：铁是+6
价
，有强氧化性，可被还原为Fe
3 ＋
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＋
方法2
――――――――→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
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Fe
3 ＋
b.――→试纸变蓝色，说明含有Fe3＋
②Fe2＋的检验
a.――→KMnO4溶液褪色，说明含有Fe2＋
b.――→溴水褪色，说明含有Fe
2 ＋
c.――→生成蓝色沉淀，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
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用离子方程式表现转化
①2Fe
3 ＋ ＋
H 2S ==
=2Fe
2 ＋ ＋
S↓
＋
2H
＋
②2Fe
3 ＋ ＋
SO
2＋
2H
2O ==
=2Fe
2 ＋ ＋
4H
＋ ＋
SO
③3Fe
2 ＋ ＋
4H
＋ ＋
NO
==
=3Fe
3 ＋ ＋
2H
2O ＋
NO
↑
④5Fe
2 ＋ ＋
MnO
＋
8H
＋ ==
=5Fe
3 ＋ ＋
Mn
2 ＋ ＋
4H
2O
⑤2Fe
2 ＋ ＋
H 2O2＋
2H
＋ ==
=2Fe
3 ＋ ＋
2H
2O
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
FeCl2
FeCl3
加过量铁粉后过滤
FeCl3
FeCl2
加氯水或
H 2O2
FeCl2
CuCl2
加过量铁粉后过滤
(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
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【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。
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
【答案】C
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【详解】A．恒压条件下通入N2，容器体积增大，NO2和N2O4的浓度均降低，平衡向NO2增加颜色的方向
移动，A 错误；
B．AgCl 的Ksp（1.8×10-10）大于Ag2CrO4的Ksp（1.1×10-12），但AgCl 先沉淀是因为其更难溶，由于氯化
银与铬酸银为不同类型沉淀不能直接比较Ksp，B 错误；
C．Fe3+被Fe 还原为Fe2+，滴加氯水后Fe2+被氧化为Fe3+，证明Fe2+具有还原性，C 正确；
D．饱和Na₂SO4使蛋白质盐析，加水后沉淀溶解，说明未破坏蛋白质活性，D 错误；
故选C。
【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
【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】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)。
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
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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
【答案】D
【分析】
的FeCl3溶液滴加数滴浓盐酸，生成更多的
，溶液黄色加深；继续滴加1 滴
KSCN 溶液，
转化为
，溶液变为红色；再加入NaF 固体，
转化为
，溶液红色褪去，变为无色；再滴加KI 溶液、淀粉溶液，无色溶液未见明显变化，说明I-未被氧
化。
【详解】A．①中滴加数滴浓盐酸，试管溶液黄色加深，生成更多的
，说明浓盐酸促进
平衡正向移动，A 正确；
B．由①到②，溶液变为红色，说明
转化为
，即生成
并消耗
，B 正确；
C．②、③溶液中，均存在平衡
，由于温度不变，故该反应的平衡常数不
变，由于②、③溶液中含有的初始
浓度相同，且②溶液为红色，③溶液为无色，故能说明
：
②>③，C 正确；
D．类似C 选项分析，由①→④推断，溶液中的
是越来越小的，若向①深黄色溶液中加入
、淀
粉溶液，无法确定①中溶液中的
的含量是否能够氧化I-，D 错误；
故选D。
【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
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【答案】A
【详解】A．溶液中含有Fe2+，可以与K3[Fe(CN)6]发生反应使溶液变成蓝色，A 项合理；
B．随着滴定
不断进行，溶液中S2-不断被消耗，但是溶液中的HS-还可以继续发生电离生成S2-，B 项不
合理；
C．金属Na 既可以和水发生反应又可以和乙醇发生反应，故不能用金属Na 除去乙醇中少量的水，C 项不
合理；
D．ClO-具有氧化性，不能用pH 试纸测定其pH 的大小，可以用pH 计进行测量，D 项不合理；
故答案选A。
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
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
【答案】D
【分析】由图可知，左侧为阴极，电极反应为
，右侧为阳极，电极反应为
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，在膜Ⅰ和膜Ⅱ间加入海水，钠离子透过膜Ⅰ进入阴极区得到氢氧化钠，
氯离子透过膜Ⅱ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间，锂离子透过膜Ⅲ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间，在此处得到LiCl，则膜Ⅰ为阳膜，
膜Ⅱ为阴膜，膜Ⅲ为阳膜，据此解答。
【详解】A．由分析可知，膜Ⅱ为阴膜， A 错误
B．a 电极的反应为
，pH 变大，B 错误；
C．由分析可知，电极b 的反应为
，C 错误；
D．每脱除58.5gNaCl，转移电子数为1mol，有1molLi+和1molCl-分别透离子交换膜Ⅲ、膜Ⅱ，可得到
1molLiCl，D 正确；
故选D。
【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
【解析】A．物质X 是FeO，故A 错误；B．Fe2O3→Fe 的转化，铁化合价降低，因此Fe2O3发生还原反应，
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．FeCl2和FeCl3中铁的化合价发生了改变，只能通过氧化还原反
应实现相互转化，不能通过复分解反应实现FeCl2和FeCl3的相互转化，故D 错误。综上所述，答案为C。
【答案】C
【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：
【解析】A．Fe 与H2O(g)高温反应生成Fe3O4和H2，A 错误；B．稀硝酸有强氧化性，能把Fe 氧化成
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
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有强还原性，两者能发生氧化还原反应，分别生成Fe2+和I2，C 错误；D．酸性KMnO4具有强氧化性，可
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
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
【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。
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
很快有大量气体产生，出现红褐色浑浊，30 min 左右产生红褐
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(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．FeCl3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
钾溶液检验实验I 得到的溶液中含有Fe2+，选项B 错误；C．FeCl3溶液中加入过量锌粉，很快有大量气体
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】（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
【答案】D
【详解】A．石灰石煅烧是碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，有新物质生成，属于化学变化，A 不符合
题意；
B．磁铁矿炼铁是四氧化三铁被还原为铁单质，有新物质生成，属于化学变化，B 不符合题意；
C．煤的液化是通过化学反应将煤转化为液态燃料，生成新物质，属于化学变化，C 不符合题意；
D．石油分馏是利用沸点差异分离混合物，未生成新物质，属于物理变化，D 符合题意；
故答案选D。
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+
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
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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
【答案】A
【详解】A．醇的催化氧化反应中，铜作催化剂，先发生2Cu+O2
2CuO，然后乙醇与CuO 在加热条件下
，A 错误；
B．因为溶度积常数Ksp(
)大于Ksp(
)，所以Fe3+与Mg(OH)2发生沉淀转化生成
Fe(OH)3，符合溶度积规则，B 正确；
C．Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应生成KFe[Fe(CN)6]沉淀，化学方程式为
=
，电荷和配平正确，蓝色浑浊现象合理，C 正确；
D．Cr2O
在碱性条件下转化为CrO4
2-，化学方程式为
，颜色由橙变黄，
D 正确；
故选A。
【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
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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
【答案】C
【分析】由图中信息可知，
和
反应生成的
是
和
反应的催化剂，
是
中
间
产
物
，
该
反
应
的
离
子
方
程
式
为
，
是还原剂，
是氧化剂，
是还原产物。
【详解】A．该反应中，
中N 元素的化合价升高被氧化，因此，
是氧化反应的产物，A 不正确；
B．在同一个氧化还原反应中，还原剂的还原性强于还原产物，因此，还原性的强弱关系为
，
B 不正确；
C．由反应的离子方程式可知，该反应消耗
，处理后溶液的
增大，C 正确；
D．根据循环图可知，图示反应过程中起催化作用的是
，D 不正确；
综上所述，本题选C。
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：
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
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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
【答案】C
【分析】废线路板先机械粉碎，可以增加其反应的接触面积，加入稀盐酸后铝、锌、铁溶解，进入滤液，
通入氧气和加氢氧化钠，可以溶解锡和铅，最后电解精炼得到铜。
【详解】A．机械粉碎的目的是增大接触面积，加快反应速率，A 错误；
B．酸溶的过程中Al、Zn、Fe 转化为对应的
和
离子，B 错误；
C．“碱溶”时根据产物中
，存在反应：
，故C 正确；
D．电解精炼时粗铜在阳极发生氧化反应，逐步溶解，故D 错误；
故选C。
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
【答案】B
【分析】“盐浸”过程
转化为
，发生反应
，
根据题中信息可知，Fe2O3、Fe3O4只有少量溶解，通入空气氧化后Fe2+和Fe3+转化为Fe(OH)3；“沉锌”过程
发生反应为：
，经洗涤干燥后得到产物ZnS 及滤液
。
【详解】A．“盐浸”过程中消耗氨气，浸液
下降，需补充
，A 正确；
B．由分析可知，“滤渣”的主要成分为Fe3O4和Fe2O3，只含少量的Fe(OH)3，B 错误；
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C．“沉锌”过程发生反应
，C 正确；
D．应合理控制
用量，以便滤液循环使用，D 正确；
故选B。
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
【答案】A
【解析】A．据图可知FeSO4分解时生成SO2和SO3，部分S 元素被还原，则Fe 元素应被氧化，X 为
Fe2O3，A 错误；B．H2SO4与KNO3在蒸馏条件下生成HNO3和K2SO4，为复分解反应，B 正确；C．H2SO4
与KNO3混合后，蒸馏过程中生成HNO3，说明HNO3的沸点比H2SO4的低，C 正确；D．硫酸、硝酸均可
以和铁反应，所以制备使用的铁锅易损坏，D 正确；综上所述答案为A。
25
