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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
02 体系构建·思维可视...........................................................................................................................
03 核心突破·靶向攻坚...........................................................................................................................
考点一 铁及铁的氧化物和氢氧化物......................................................................................................
知识点1 铁的单质...............................................................................................................................................................
知识点2 铁的重要化合物.................................................................................................................................................
考向1 考查铁及其化合物的性质与应用......................................................................................................................
思维建模 基于物质类别和元素化合价,认识铁及其化合物的性质
考向2 考查铁的氢氧化物的制备................................................................................................................
思维建模 Fe(OH)2制备的三种思维方法
考点二 亚铁盐和铁盐、含铁物质的转化..........................................................................................
知识点1 亚铁盐的性质及应用....................................................................................................................
知识点2 铁盐的性质及应用........................................................................................................................
知识点3 Fe2＋和Fe3＋的检验..........................................................................................................................
知识点4 “铁三角”的转化关系及应用........................................................................................................
考向1 考查Fe2＋、Fe3＋的检验及除杂..........................................................................................................
考向2 考查“铁三角”的转化关系..............................................................................................................
思维建模 分析铁及其化合物的“价态-类别”二维图的3 个维度
考向3 铁及其化合物的转化关系及应用.......................................................................................................................
思维建模 铁及其化合物的转化关系及应用
04 真题溯源·考向感知............................................................................................................................
1
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考点要求
考察形式
2025 年
2024 年
2023 年
铁及其重要化合
物的性质
选择题
非选择题
广东卷T1，2 分
山东卷T2，2 分
浙江6 月卷T3，3 分
亚铁盐和铁盐、
含铁物质的转化
选择题
非选择题
安徽卷T8 （D
项），2 分
河南卷T4，3 分
广西卷T1，3 分；
全国新课标卷T3 ，3
分；·广东卷T14，3 分；
安徽卷T4，3 分；浙江6
月卷T2，3 分
辽宁卷T4，3 分
北京卷T3，3 分；
浙江省1 月卷T16，3
分；江苏卷T11，3 分
考情分析：
1．从命题题型和内容上看，近三年高考试题，铁及其化合物所占分值相对较大，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。主要涉及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。考查形式集中在选择题题中对某一选项进行分析，简答、实验、推断、计算偶而也
会出现。
2．从命题思路上看，高考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。包括金属离子如Fe3+、Fe2+等的检验、金属及其化合物的化学方程式
的书写或正误判断、金属化合物性质的实验探究、用含多种金属元素的矿物制备某种金属化合物、有关
金属及其化合物的计算等。
预计2026 年会继续保持主要在选择题中呈现，应特别注意含铁物质在生活中的应用为背景，以物质的
制备、分离提纯流程为载体，与其他金属元素或非金属元素相结合，综合考查物质元素与化合物的性
质、实验操作等知识及学生分析、应用的能力，综合考查物质制备、转化、分离提纯等内容。
复习目标：
1．能列
、描述、辨
及其化合物重要的物理和化学性
及
象。
识铁
质
验
举
实
现
2．能根据
及其化合物的性
分析
室、生
、生活及
境中的某些常
，
明妥善保存、合理使
铁
质
验
题
实
产
环
见问
说
用化学品的常
方法。
见
3．能
明
及其化合物的
用
社会
展的价
、
境的影响。
铁
应
说
对
发
值对环
2
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3
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考点一 铁及铁的氧化物和氢氧化物
派67
知识点1 铁的单质
1．在周期表的位置及自然界的存在
（1）周期表中的位置：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）自然界的存在：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．物理性质
颜色、状态
导电性、导热性
特性
熔点
银白色固体
良好
能被磁铁吸引
1 535 ℃
【易错提醒】
纯铁具有银白色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被磁体吸引的特性，纯铁有很强的
抗腐蚀能力。
3．化学性质
铁的原子结构示意图为
，最外层有2 个电子，在反应中易失去电子，故铁具有较强的还原性。
（1）与非金属单质反应：
非金属
反应条件
现象
化学方程式
O2
常温、潮
湿空气中
因发生吸氧腐蚀生成疏松的暗红色铁锈Fe2O3· xH
2O
—
点燃
剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固
体
3Fe
＋
2O
2=====
Fe
3O4
4
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S
加热
引发反应后停止加热，混合物保持红热，反应持续
进行，生成黑色固体
Fe
＋
S ====
FeS
I2
加热
—
Fe
＋
I 2====
Fe
I 2
Cl2
加热
反应剧烈，产生棕褐色的烟
2Fe
＋
3Cl
2====
2FeCl
3
（2）铁与冷水、热水均不能发生反应，但在高温下能与水蒸气反应：3Fe
＋
4H
2O(g)
=====
Fe
3O4＋
4H
2。
（3）铁与氧化性较弱的氧化剂(如：盐酸、硫酸铜溶液等)反应，铁原子失去2 个电子生成＋
2 价铁的化合
物；铁与氧化性较强的氧化剂(如：氯气、硝酸等)反应，铁原子则失去3 个电子生成＋
3 价铁的化合物。
①与稀盐酸、稀硫酸等非氧化性酸发生置换反应：Fe
＋
2H
＋ ==
=Fe
2 ＋ ＋
H 2↑。
②与强氧化性酸(浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸)反应
常温下
铁在浓H2SO4、浓HNO3中发生钝化，表面会生成一层致密的氧化膜，阻止
了内层铁的继续反应。
加热条件下
与浓硫酸：2Fe
＋
6H
2SO4( 浓
) ====
Fe
2(SO4)3＋
3SO
2↑ ＋
6H
2O。
与浓硝酸：Fe
＋
6HNO
3( 浓
) ====
Fe(NO
3)3＋
3NO
2↑ ＋
3H
2O。
与稀硝酸
Fe 与过量稀HNO3的反应：Fe
＋
NO
＋
4H
＋ ==
=Fe
3 ＋ ＋
NO↑
＋
2H
2O。
Fe 与少量稀HNO3的反应：3Fe
＋
2NO
＋
8H
＋ ==
=3Fe
2 ＋ ＋
2NO↑
＋
4H
2O。
（4）铁与某些盐溶液反应：
Fe 与FeCl3溶液的反应（离子方程式）：Fe
＋
2Fe
3 ＋ ==
=3Fe
2 ＋ 。
Fe 与CuSO4溶液反应（离子方程式）：Fe
＋
Cu
2 ＋ ==
=Fe
2 ＋ ＋
Cu
。
（5）利用铝热反应焊接无缝钢轨：2Al
＋
Fe
2O3=====
2Fe
＋
Al
2O3。
得分速记
Fe
①
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Fe
2 ＋ ，铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、
HNO3、浓H2SO4等)反应时被氧化为Fe
3 ＋ 。
④在电化学中铁作负极时电极反应式为Fe
－
2e
－ =Fe
2 ＋ 。
4．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。
③炉渣的形成：CaCO3=====CaO＋CO2↑、 CaO
＋
SiO
2=====
CaSiO
3 。
知识点2 铁的重要化合物
1．铁的氧化物
（1）物理性质：
5
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名称
氧化亚铁
氧化铁
四氧化三铁
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗名
铁红
磁性氧化铁
物质类别
碱性氧化物
碱性氧化物
复杂氧化物
颜色状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体(有磁性)
化合价
＋2
＋3
＋2、＋3
溶解性
都不溶于水，但都能溶于酸溶液
（2）化学性质：
①稳定性
a．FeO 不稳定，在空气中受热易被氧化为Fe3O4：6FeO
＋
O 2====
2Fe
3O4
b．Fe2O3和Fe3O4很稳定
②与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应
氧化亚铁和氧化铁属于碱性氧化物，与非强氧化性酸反应生成Fe2＋和Fe3＋
a．FeO 与盐酸反应：FeO
＋
2 H Cl
==
= Fe
Cl
2＋
H 2O
b．Fe2O3与盐酸反应：Fe2O3＋
6 H Cl
==
=2FeCl
3＋
3H
2O
c．Fe3O4与盐酸反应：Fe3O4＋
8 H Cl
==
= Fe
Cl
2＋
2FeCl
3＋
4H
2O
③与氧化性酸(如：硝酸、浓硫酸)的反应
a．FeO 与稀硝酸反应：3FeO
＋
10HNO
3==
= 3Fe(NO
3)3＋
NO↑
＋
5H
2O
b．Fe2O3与稀硝酸反应：Fe2O3＋
6 HNO
3==
=2
Fe(NO
3)3＋
3H
2O
c．Fe3O4与稀硝酸反应：3Fe3O4＋
28HNO
3==
= 9Fe(NO
3)3＋
NO↑
＋
14H
2O
④与还原性酸(如：HI)的反应
a．FeO 与HI 反应：FeO
＋
2HI
==
=FeI
2＋
H 2O
b．Fe2O3与HI 反应：Fe2O3＋
6HI
==
=2FeI
2＋
I 2＋
3H
2O
c．Fe3O4与HI 反应：Fe3O4＋
8HI
==
=3FeI
2＋
I 2＋
4H
2O
2．铁的氢氧化物
名称
氢氧化亚铁
氢氧化铁
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色、态，水溶性
白色固体，难溶于水
红褐色固体，难溶于水
与非氧化性酸
(如：稀盐酸、稀
硫酸)的反应
Fe(OH)2＋
2H
＋ ==
=Fe
2 ＋ ＋
2H
2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
与氧化性酸(如：
硝酸、浓硫酸)的
反应
3 Fe(OH)
2＋
10HNO
3==
= 3Fe(NO
3)3＋
NO↑
＋
8 H 2O
Fe(OH)3＋3HNO3===Fe(NO3)3＋3H2O
与还原性酸(如：
HI)的反应
Fe(OH)2＋2HI===FeI2＋H2O
2Fe(OH)3＋
6HI
==
=2FeI
2＋
I 2＋
6H
2O
受热分解
Fe(OH)2====FeO＋H2O (隔绝空气生
2Fe(OH)3====
Fe
2O3＋
3H
2O
6
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成FeO，在空气中最终转化为Fe2O3：
4Fe(OH)2＋
O 2====
2Fe
2O3＋
4H
2O
稳定性
不稳定，易被空气中的氧气氧化，颜
色由白色→灰绿色→红褐色：
4Fe(OH)2＋
O 2＋
2H
2O ==
=4Fe(OH)
3
较稳定，在空气中久置会部分失水成
铁锈，受热易分解：
2Fe(OH)3====
Fe
2O3＋
3H
2O
制取
新制FeSO4溶液与NaOH 溶液隔绝空
气反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
铁盐与可溶性碱反应：
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
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
淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应方程式为：
4Fe(OH)2＋
O 2＋
2H
2O ==
=4Fe(OH)
3
得分速记
Fe(OH)
①
2与稀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。
离子方程式：3 Fe(OH)
2＋
10H
+ + NO
= 3 Fe
3+ ＋
NO
↑ ＋
8H
2O。
Fe(OH)
②
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。
离子方程式：2 Fe(OH)
3＋
6H
+ +2
I - = 2 Fe
2+ ＋
I 2＋
6H
2O。
3．铁的氢氧化物的制备
（1）氢氧化铁的制备
实验原理
可溶性铁盐[FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3]与碱(强碱或弱碱)反应
实验装置
实验操作
** 错误的表达式 **将NaOH 溶液滴入FeCl3溶液中：Fe
3 ＋ ＋
3OH
－ ==
Fe(OH)3↓
** 错误的表达式 **将氨水滴入Fe2(SO4)3溶液中：Fe
3+ ＋
3NH
3·H2O ==
Fe(OH)3↓ ＋
3NH
4
+
实验现象
有红褐色沉淀生成
（2）氢氧化亚铁的制备
①有机化合物覆
盖层法
将吸有NaOH 溶液的胶头滴管插到液面以下，
并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以
防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图所示
②还原性气体保
护法
用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与
NaOH 溶液混合，可长时间观察到白色沉淀，如
图所示
③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，如图所示
7
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得分速记
①制备Fe(OH)2成功的关键：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。
Fe
②
2＋极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配，并放入少量的铁粉以防止Fe2+被氧化成Fe3+。
③为了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH 溶液要煮沸，尽可能除去O2。还可以向盛有
FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油、苯或其他密度小于水而不溶于水的有机物，以隔绝空气。
④为了防止滴加NaOH 溶液时带入空气，可将吸有NaOH 溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出
NaOH 溶液，这样做的目的是防止生成的Fe(OH)2与空气中的氧气接触而被氧化。
考向1 考查铁及其重要化合物的性质及应用
例1 (2025·四川•押题卷)中国古代书籍文字中，诸多记载都能感受到化学学科的久远与魅力。下列有关
说法正确的是
A．硝石“强烧之，紫青烟起”，说明
可分解
B．“丹砂烧之成水银”，发生了置换反应
C．“慈石，色轻紫，可吸连针铁”，慈石的主要成分为
D．“自元时始创其法，用浓酒和糟入甑，蒸令气上”，“法”是指蒸馏
【答案】D
【解析】A．硝石（KNO3）灼烧时产生的“紫青烟”是钾元素的焰色反应，属于物理现象，并非KNO3分
解导致，A 错误；B．丹砂（HgS）受热分解生成水银（Hg）和硫（S），反应类型为分解反应，而非置换
反应，B 错误；C．Fe3O4具有磁性，慈石（磁石）的主要成分是Fe3O4，而不是Fe2O3，Fe2O3无磁性，C 错
误；D．用浓酒和糟入甑，蒸令气上描述的是通过加热使酒精汽化再冷凝收集的蒸馏法，符合蒸馏原理，
则“法”是指蒸馏，D 正确；故选D。
思维建模 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Fe2O3是碱性氧化物,Fe(OH)2和Fe(OH)3都是碱,都能与酸发生
反应。
（2）从Fe 元素化合价看,Fe 具有还原性,Fe2O3和Fe(OH)3中Fe 元素显+3 价,处于最高价态,具有氧化性;FeO
和Fe(OH)2中Fe 元素显+2 价,处于中间价态,具有氧化性和还原性。
（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。
【变式训练1·变题型】 (2025·四川•三模)某小组为了探究紫红色K2FeO4与草酸反应的产物，设计实验如
下(夹持装置及尾气处理装置已略去)：
8
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按如图装置进行实验，观察到装置a 中剧烈反应，产生大量气泡和黑色固体，用带火星的木条放在e 管口
处，木条复燃；装置b 中澄清石灰水变浑浊。已知CaC2O4难溶于水。下列叙述正确的是
A．装置c 中的现象是溶液变蓝色
B．由装置b 中现象可推知，有CO2生成
C．由e 处现象可证明草酸被氧化
D．可用稀硝酸、KSCN 溶液确定装置a 中产生黑色固体的成分
【答案】A
【解析】a 中H2C2O4和K2FeO4发生氧化还原反应生成CO2、O2和黑色固体，CO2中混有挥发出来的H2C2O4
也可使b 中的澄清石灰水变浑浊，c 中O2和KI 反应生成I2和H2O，溶液变蓝色，d 中浓硫酸干燥O2，据此
解答。A．装置a 中产生氧气，装置c 中发生的反应为4H++O2+4I-=2I2+2H2O，溶液变蓝色，A 正确；C．草
酸会挥发，能与澄清石灰水产生CaC2O4沉淀，不能说明有CO2产生，B 错误；C．木条复燃，说明H2C2O4
和K2FeO4发生氧化还原反应生成了O2，不能说明H2C2O4中O 元素化合价上升，不能证明草酸被氧化，C
错误；D．硝酸会氧化亚铁离子，不能确定黑色固体中是否含+2 价、+3 价铁，D 错误；故选A。
【变式训练2·变考法】(2025·浙江宁波选考模拟预测)铁及其化合物的转化关系如图。NA为阿伏加德罗常数
的值，下列说法正确的是
A．FeCl3溶液中通入SO2可实现转化①，说明氧化性：Fe3+＞SO2
B．转化②中每生成0.1 molFe3O4，转移的电子数为0.9NA
C．转化③中FeCl3和FeCl2的物质的量之比为1∶2
D．过量Fe 在氯气中燃烧生成FeCl2
【答案】A
【解析】Fe 与盐酸反应得到FeCl2，与Cl2反应得到FeCl3，FeCl2与FeCl3二者可以相互转化，二者的混合
物与NaOH 在一定条件下反应得到Fe3O4，Fe 与水蒸气或氧气反应也能得到Fe3O4。A 项，氧化剂的氧化性
大于还原剂的氧化性，FeCl3溶液中通入SO2可生成FeCl2，FeCl3为氧化剂，SO2为还原剂，说明氧化性：
Fe3+＞SO2，A 正确；B 项，Fe 与O2或水蒸气反应生成Fe3O4，生成1molFe3O4转移8mol 电子，每生成0.1
molFe3O4，转移的电子数为0.8NA，B 错误；C 项，转化③的化学方程式为：2FeCl3+FeCl2+8NaOH
Fe3O4+8NaCl+4H2O，转化③中FeCl3和FeCl2的物质的量之比为2 1∶，C 错误；D 项，Fe 与Cl2反
9
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应生成FeCl3，化学方程式为：2Fe+3Cl2====2FeCl3，无论Fe 过量还是少量，Fe 在氯气中燃烧都生成
FeCl3，D 错误；故选A。
【变式训练3·变载体】(2024·湖北省黄冈中学调研)在中学化学中经常提到的铁的氧化物有FeO、Fe2O3
和Fe3O4，在一定条件下它们之间可以相互转化，在超过1 400 ℃的温度下加热Fe2O3时，Fe2O3会部分失
去氧，生成Fe3O4。下列说法错误的是
A．热稳定性：Fe3O4＞Fe2O3
B．FeO 和Fe2O3都是碱性氧化物，都能与稀盐酸反应
C．Fe3O4为黑色固体，其中＋2 价铁与＋3 价铁的物质的量之比为1∶2
D．由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物中，铁元素与氧元素的质量比可能为7∶3
【答案】D
【解析】在超过1 400 ℃的温度下加热Fe2O3时，Fe2O3会部分失去氧，生成Fe3O4，则热稳定性：Fe3O4＞
Fe2O3，A 正确；Fe3O4为黑色固体，可以写成FeO·Fe2O3，则＋2 价铁与＋3 价铁的物质的量之比为1 2
∶
，C
正确；在FeO 中，铁元素与氧元素的质量比为7 2∶，在Fe2O3 中，铁元素与氧元素的质量比为7 3∶，则
FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物中，铁元素与氧元素的质量比可能在7 2∶和7 3∶之间，D 错误。
考向2 考查铁的氢氧化物的制备
例2 (2024·重庆市巴蜀中学月考)为了长时间观察到Fe(OH)2是一种白色固体，设计下列4 个实验，说
法不正确的是
A．实验 Ⅰ 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K
B．实验 Ⅱ 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 Ⅲ 看到白色沉淀时间较短
D．实验Ⅳ，FeSO4溶液上方的苯层可以隔绝空气，可以把苯换成四氯化碳
【答案】D
【解析】实验 Ⅰ 先打开K，旋转活塞使稀硫酸滴入与铁反应产生氢气，让铁与稀硫酸反应生成的氢气将
装置中空气排净，避免后来生成的Fe(OH)2被氧化，A 正确；实验 Ⅱ 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，生成Fe(OH)2白色沉淀，避免后来生成的Fe(OH)2被氧化，B
正确；空气中的氧气能进入 Ⅲ 的溶液中，4 个实验中，相对而言，实验 Ⅲ 看到白色沉淀时间较短，C
正确；四氯化碳的密度比水大，会在FeSO4溶液下方，不能隔绝空气，故不能把苯换成四氯化碳，D 错误。
10
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思维建模 Fe(OH)2制备的三种思维方法
（1）有机层覆盖法：将吸有NaOH 溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用
CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图1 所示。
图1 图2 图3
（2）还原性气体保护法：用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH 溶液混合，这样可长时间观
察到白色沉淀，如图2 所示。
（3）电解法：用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖一层苯(或煤油)，如图3 所示。
【变式训练1·变载体】实验室用FeCl2溶液和烧碱制备Fe(OH)2，为使生成的产物不被氧化，下列采取的措
施错误的是
A．配制FeCl2溶液和烧碱溶液所用的蒸馏水要煮沸
B．可在FeCl2溶液的上面加一层苯，以隔绝空气
C．向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入试管中
D．产生Fe(OH)2沉淀后，不能振荡试管
【答案】C
【解析】A 项，FeCl2溶液和烧碱溶液要现用现配，且配制溶液的蒸馏水要煮沸以除去氧气，确保Fe(OH)2
不被氧化，正确；B 项，苯浮在FeCl2溶液上面，可隔绝空气，正确；C 项，向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液
时，要将胶头滴管的尖嘴伸入FeCl2 溶液中，防止氢氧化钠溶液在滴入时溶有氧气，错误；D 项，产生
Fe(OH)2沉淀后，若振荡试管，会增大沉淀与空气接触的机会，使沉淀更易被氧化，正确。
【变式训练2·变考法】(2024·辽宁沈阳市郊联体联考)某化学兴趣小组的同学利用药品：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A，再打开开关B 就可观察
到氢氧化亚铁的颜色
C．实验时为防止仪器2 中铁粉通过导管进入仪器3 中，可在仪器2 底部放上一块吸铁石
D．本实验制备的氢氧化亚铁可以相对较长时间地保持白色状态
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【答案】B
【解析】仪器1 中应该盛放的试剂是稀硫酸，三颈烧瓶2 中盛有铁粉，A 正确；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，就可观察到反应产生的Fe(OH)2的颜
色，B 错误；Fe 可以被磁铁吸引，实验时为防止仪器2 中铁粉通过导管进入仪器3 中，可在仪器2 底部放
上一块吸铁石，这样铁粉就不能随FeSO4溶液进入仪器3 中，C 正确；Fe(OH)2是白色固体，具有强的还原
性，由于整个装置处于H2的还原性环境，因此就可以防止Fe(OH)2被氧化为红褐色Fe(OH)3沉淀，因此可
以相对较长时间地保持白色状态，D 正确。
【变式训练3·变题型】某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。
请回答：
（1）仪器1 的名称__________，装置5 的作用______________________________________。
（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__________________________________________。
（3）装置改进后，将3 中反应后溶液压入4 中，在4 中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生
白色沉淀的原因________________________________。
【答案】（1）分液漏斗 液封，防止空气进入装置4 （2）在装置2、3 之间添加控制开关 （3）装置4
内的空气没有排尽
【解析】（1）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；（2）如此操作，不行的原因在于仪器3 产生的H2从左侧导管逸出，没有足够的压强将FeSO4
溶液挤出，因而在装置2、3 之间添加控制开关即可；（3）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。
考点二 亚铁盐和铁盐、含铁物质的转化
知识点1 亚铁盐的性质及应用
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，但以还原性为主，如遇
Br2、Cl2、H2O2、NO(H＋)等均表现为还原性。
1．Fe2＋的氧化性
（1）Fe2＋与Zn 反应的离子方程式：Fe
2 ＋ ＋
Zn
==
Fe
＋
Zn
2 ＋
（2）Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式：2Fe
2 ＋ ＋
H 2O2＋
2H
＋ ==
2Fe
3 ＋ ＋
2H
2O
2．Fe2＋还原性
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Fe2＋遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H＋)等均表现还原性。
（1）Fe2＋与Cl2反应的离子方程式：2Fe
2 ＋ ＋
Cl
2==
2Fe
3 ＋ ＋
2Cl
－
（2）FeCl2溶液与HNO3溶液反应的离子方程式：3Fe
2 ＋ ＋
NO
＋
4H
＋ ==
3Fe
3 ＋ ＋
NO↑
＋
2H
2O
2．Fe2＋的水解反应
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．Fe3＋的氧化性
含有Fe3＋的溶液呈棕黄色，Fe3＋处于铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、H2S 等均表现为氧化性。
（1）Fe3＋可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式：2Fe
3 ＋ ＋
Cu
==
2Fe
2 ＋ ＋
Cu
2 ＋
（2）FeCl3溶液滴入淀粉－KI 溶液，溶液变蓝，离子方程式：2Fe
3 ＋ ＋
2I
－
2Fe
2 ＋ ＋
I 2
2．特性—检验Fe3＋
含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN 溶液时变成红色，Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3 (血红色溶液)
3．Fe3＋的水解反应
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，实验室可将饱和FeCl3溶液滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，反应的化学方程
式为：FeCl3＋
3H
2O ====
Fe(OH)
3( 胶体
) ＋
3HCl
（2）利用Fe3＋易水解的性质，工业上常用调节pH 的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
（4）Fe3＋与HCO、AlO、CO 等水解呈碱性的离子不能大量共存
4．其它重要的铁盐及应用
绿矾(FeSO4·7H2O)
用作补血剂及植物补铁剂
高铁酸钾(K2FeO4)
用作水处理剂或制作高能电池
莫尔盐(或摩尔盐)[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]
用于冶金、电镀及织物媒染剂
赤血盐K3[Fe(CN)6]
用于检验Fe2＋
知识点3 Fe3+、Fe2+的检验
1．检验Fe2＋、Fe3＋的常用方法
观察法
溶液呈棕黄色，证明含有Fe3＋
KSCN 法
加入KSCN 或其它可溶性硫氰化物溶液，溶液呈血红色，证明含有Fe3＋
。离子方程式：Fe
3+ ＋
3SCN
－ ==
=Fe(SCN)
3
碱液法
加入氨水或NaOH 溶液，有红褐色沉淀生成，证明含有Fe3＋
离子方程式：Fe
3 ＋ ＋
3OH
－ ==
=Fe(OH)
3↓(红褐色沉淀)
淀粉KI 试纸法
能使淀粉KI 试纸变蓝，证明含有Fe3＋。
离子方程式：2Fe
3+ ＋
2I
－
2Fe
2+ ＋
I 2
铜片法
加入铜片，铜片溶解且溶液变为蓝色，证明含有Fe3＋。
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Fe3＋
离子方程式：2Fe
3+ ＋
Cu
==
= 2Fe
2+ ＋
Cu
2+
苯酚法
加入苯酚溶液，溶液呈紫色，证明含有Fe3＋。离子方程式：
Fe3+＋6C6H5OH
[Fe(C6H5O)6]3－(紫色溶液)＋6H+
H2S 法
通入H2S 气体或加入氢硫酸，有浅黄色沉淀析生成，证明含有Fe3＋。离
子方程式：2Fe
3 + ＋
H 2S ==
2Fe
2 + ＋
2H
+ ＋
S↓
Fe2+
观察法：
溶液呈浅绿色，证明含有Fe2＋
铁氰化钾
[K3Fe(CN)6]法
加入铁氰化钾溶液，有蓝色沉淀生成，证明含有Fe2＋ 。
离子方程式：3 Fe
2+ ＋
2 FeCN)
6
3—
==
Fe
3[ FeCN)
6]2↓(蓝色沉淀)
碱液法
加入氨水或NaOH 溶液，产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变
为红褐色，证明有Fe2＋。离子方程式：
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色沉淀)
4Fe(OH)2＋
O 2＋
2H
2O ==
=4Fe(OH)
3(红褐色沉淀)
KMnO4法
加入少量酸性KMnO4 溶液，能使KMnO4 溶液的紫红色变浅，证明有
Fe2＋。离子方程式：5Fe
2+ ＋
MnO
4
－ ＋
8H
+ ==
= 5Fe
3+ ＋
Mn
2+ ＋
4H
2O
KSCN 法
先加入KSCN，溶液不变红，再加新制氯水溶液变红色的为Fe2＋。
离子方程式：2Fe
2 ＋ ＋
Cl
2==
=2Fe
3 ＋ ＋
2Cl
－ 、
Fe
3+ ＋
3SCN
－ ==
=Fe(SCN)
3
2．含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验
（1）方法：检验Fe2＋和Fe3＋混合溶液时，要分两次分别检验Fe2＋和Fe3＋，检验Fe2＋时可选择铁氰化钾溶
液或酸性高锰酸钾溶液，检验Fe3＋时最好选择KSCN 溶液。
（2）操作：将混合溶液分成两份分别于两支试管中，向其中一支试管中加入酸性高锰酸钾溶液，若酸性
高锰酸钾紫红色褪去，则说明含有Fe2＋；向另一支试管中加入KSCN 溶液，若溶液变红，则说明含有
Fe
3 + 。
得分速记
①检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN 溶液，也不能将加KSCN 后的混合溶液加入到足量的新制氯水中
(新制氯水可能氧化SCN－)。
②当溶液浓度较稀时，用观察法或加NaOH 溶液的方法都不宜检验Fe2＋和Fe3＋的存在。
Fe
③
3＋、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”的转化关系及应用
1．铁及其化合物的“价态-类别”二维图
从物质类别和铁元素化合价两个维度总结、归纳铁及其重要化合物的性质与转化关系是掌握该部分内容的
重要方法之一。
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根据上图中物质的转化关系，相应的离子方程式：
（1）向铁粉中加入稀盐酸制取H2：Fe
＋
2H
＋ ==
=Fe
2 ＋ ＋
H 2↑。
（2）向FeCl2溶液中滴加新制氯水：2Fe
2 ＋ ＋
Cl
2==
=2Fe
3 ＋ ＋
2Cl
－ 。
（3）向FeCl3溶液中加入铜片：2Fe
3 ＋ ＋
Cu
==
=2Fe
2 ＋ ＋
Cu
2 ＋ 。
（4）将FeCl3溶液滴入KI-淀粉溶液中，溶液变蓝：2I
－ ＋
2Fe
3 ＋ ==
=I
2＋
2Fe
2 ＋ 。
（5）向酸性FeCl2溶液中滴加H2O2溶液：2Fe
2 ＋ ＋
H 2O2＋
2H
＋ ==
=2Fe
3 ＋ ＋
2H
2O。
2．从物质类别和元素价态角度建构“铁三角”转化关系模型
根据上图中物质的转化关系，有关离子方程式：
（1）铁与足量稀硝酸反应生成Fe3＋：Fe
＋
NO
＋
4H
＋ ==
=Fe
3 ＋ ＋
NO
↑
＋
2H
2O
（2）《淮南万毕术》中“曾青得铁则化为铜”：Fe
＋
Cu
2 ＋ ==
=Fe
2 ＋ ＋
Cu
（3）将H2S 通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：H2S ＋
2Fe
3 ＋ ==
=S
↓
＋
2Fe
2 ＋ ＋
2H
＋
（4）FeSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液：5Fe
2 ＋ ＋
MnO
＋
8H
＋ ==
=Mn
2 ＋ ＋
5Fe
3 ＋ ＋
4H
2O
3．应用
（1）含Fe2＋、Fe3＋的除杂问题
溶液
杂质
除杂方法
FeCl2
FeCl3
加过量铁粉后过滤
FeCl3
FeCl2
加氯水或H2O2
FeCl2
CuCl2
加过量铁粉后过滤
Fe
Al
加过量强碱溶液，过滤
Fe2O3
Al2O3、SiO2
加过量强碱溶液，过滤
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CuCl2
FeCl3
加过量CuO 或Cu(OH)2或CuCO3 或Cu2(OH)2CO3 后过滤
CaCl2
FeCl3
加过量CaCO3 后过滤
MgCl2
FeCl3
加过量MgO 或Mg(OH)2或MgCO3 后过滤
（2）工业生产中溶液中Fe3＋、Fe2＋除去方法。
①原理：Fe3＋、Fe2＋完全生成氢氧化物沉淀时，溶液的pH 分别为pH≥3.7、pH≥9.6。
②步骤：a．除去溶液中的Fe3＋时，一般是加入能与酸反应的物质(但不能引入新的杂质)，使溶液的pH 至
3～4，使Fe3＋水解生成Fe(OH)3而除去。
b．除去溶液中的Fe2＋时，先加入H2O2(或其他氧化剂，但不引入新杂质)，然后调节溶液的pH 至3～4，使
Fe2＋转化为Fe3＋水解生成Fe(OH)3 而除去。
③示例：a．除去MgCl2溶液中的Fe3＋可在加热搅拌条件下，加入足量MgO 或MgCO3或Mg(OH)2，搅拌充
分反应后过滤除去。
b．除去CuCl2溶液中的Fe2＋，先加入H2O2(或Cl2)，然后在加热搅拌条件下，加入足量CuO 或CuCO3或
Cu(OH)2，搅拌充分反应后过滤除去。
（3）判断离子能否共存
Fe
①
2＋与NO(H＋)、ClO－、MnO、H2O2、Cl2、Br2、Cr2O 在溶液中均因发生氧化还原反应不能大量共存。
Fe
②
3＋与S2－、I－、HS－、SO、HSO、H2SO3、H2S 在溶液中因发生氧化还原反应不能大量共存。
Fe
③
3＋与SCN－发生络合反应不能大量共存。
Fe
④
2＋、Fe3＋均易水解，与HCO、AlO、CO 等因双
水解
相互促进，在溶液中均不能大量共存。
（4）盐溶液的配制与保存
①亚铁盐溶液：加入少量铁屑以防止Fe2+被氧化，滴入少量相应的酸溶液，以防止Fe2+水解。
②铁盐溶液：加入少量相应的酸溶液，以防止Fe3+水解。
（5）物质制备：
①制备无水FeCl3：在HCl 气氛中加热蒸干FeCl3溶液。
②制备Fe(OH)3胶体：向沸水中滴入几滴饱和
FeCl
3溶液并煮沸至溶液呈红褐色。
考向1 Fe3+、Fe2+ 的性质及检验
例1 能验证某溶液中含有Fe2＋，不含Fe3＋的实验事实是
A．向溶液中滴加KSCN 溶液，溶液变红
B．向溶液中滴加KSCN 溶液，无明显变化；再滴加几滴氯水，溶液变红
C．向溶液中依次滴加氯水、KSCN 溶液，溶液变红
D．向溶液中滴加少量NaOH 溶液，产生红褐色沉淀
【答案】B
【解析】向溶液中滴加KSCN 溶液，溶液变红，说明含Fe3＋，A 错误；向溶液中滴加KSCN 溶液，无明显
变化，说明不含Fe3＋，再滴加几滴氯水，溶液变红，说明含有Fe2＋，B 正确；氯水能把Fe2＋氧化为Fe3＋，
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向溶液中依次滴加氯水，KSCN 溶液，溶液变红，说明溶液中含有Fe2＋或Fe3＋，C 错误；Fe3＋和OH－反应
生成红褐色氢氧化铁沉淀，向溶液中滴加少量NaOH 溶液，产生红褐色沉淀，证明含有Fe3＋，D 错误。
思维建模 检验Fe2＋和Fe3＋的三个易错警示
【变式训练1·变考法】（2023·江苏·高考真题）室温下，探究
溶液的性质，下列实验方案
能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
溶液中是否含有Fe3+
向2mLFeSO4溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN 溶液，观察
溶液颜色变化
B
Fe2+是否有还原性
向2mLFeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色变化
C
Fe2+是否水解
向2mLFeSO4溶液中滴加2~3 滴酚酞试液，观察溶液颜色变化
D
Fe2+能否催化H2O2分解
向2mL5%H2O2溶液中滴加几滴
溶液，观察气泡产生情况
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】B
【解析】A．检验溶液中是否含有Fe3+应直接向待测液中滴加KSCN 溶液，向待测液中滴加氯水会将
Fe2+氧化为Fe3+干扰实验，A 错误；B．向2mLFeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，若观察溶液紫色褪
去，说明Fe2+有还原性，B 正确；C．Fe2+发生水解反应Fe2++2H2O
2H++Fe(OH)2使溶液显酸性，应向
2mLFeSO4溶液中滴加2~3 滴石蕊试液，观察溶液颜色变化，C 错误；D．向2mL5%H2O2溶液中滴加几滴
FeSO4溶液，若产生气泡有可能是Fe3+的催化作用，D 错误。 故选B。
【变式训练2·变载体】【化学与生活的结合】某化学小组的同学欲测定某补铁剂中铁元素的价
态，设计并进行了如下实验：
已知：该补铁剂不溶于水，但能溶于人体中的胃液(含盐酸)，KSCN 中的硫元素为－2 价。下列说法不正确
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的是
A．试剂1 是盐酸，试剂2 是KSCN 溶液
B．加入H2O2溶液后，溶液由浅红色变为深红色，说明溶液②中含有Fe2＋
C．深红色溶液③迅速变为无色溶液④的原因，可能是溶液中的SCN－与H2O2发生了化学反应
D．取少量无色溶液④于试管中，滴入KSCN 溶液，溶液变红，证明补铁剂中只含有Fe3＋
【答案】D
【解析】试剂1 是盐酸，试剂2 是KSCN 溶液，A 正确；加入H2O2溶液后，溶液由浅红色变为深红色，说
明溶液②中含有Fe2＋，H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，Fe3＋浓度增大，颜色加深，B 正确；KSCN 中的硫元素为
－2 价，具有还原性，H2O2具有氧化性，深红色溶液③迅速变为无色溶液④的原因可能是溶液中的SCN－
与H2O2发生了化学反应，C 正确；加入H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，故取少量无色溶液④于试管中，滴入
KSCN 溶液，溶液变红，不能证明补铁剂中只含有Fe3＋，D 错误。
【变式训练3·变题型】某化学兴趣小组利用下列试剂:铁粉、锌粉、0.1 mol·L-1 FeCl3 溶液,0.1
mol·L-1 FeCl2溶液、KSCN 溶液、新制氯水、5% H2O2溶液,探究Fe2+、Fe3+的氧化性、还原性,并利用实验结
论解决一些问题。
（1）设计实验方案,完成下列表格。
探究内容
Fe3+具有氧化性
Fe2+具有还原性
实验方案
取少量0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,往溶液中加
入足量铁粉,再加入少量KSCN 溶液
④取少量0.1 mol·L-1 FeCl2溶液,往溶液中
加入少量KSCN 溶液,再加入
实验现象
①加入铁粉后,溶液 ;
②加入KSCN 溶液后,溶液
⑤加入KSCN 溶液后,溶液 ;
⑥加入你选的试剂后,溶液
解释
③体现Fe3+具有氧化性的离子方程式:
⑦体现Fe2+具有还原性的离子方程式:
（2）该兴趣小组为说明“Fe2+具有氧化性”,提出了向FeCl2溶液中加入锌粉,观察实验现象的方案,该反应
的离子方程式为
。
（3）某反应中反应物与生成物有Fe3+、Mn2+、H+、MnO4
−、H2O 和一种未知离子X,已知MnO4
−在反应中得
到电子,则X 是 。
【答案】（1）①(由黄色)变为浅绿色 ②不变红色(或无明显现象) ③2Fe3++Fe===3Fe2+
④新制氯水(或5% H2O2溶液) ⑤不变红色(或无明显现象)
⑥变红色 ⑦2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-(或2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O)
（2）Fe2++Zn===Zn2++Fe （3）Fe2+
【解析】（1）①向FeCl3溶液中加入Fe 粉后,会发生反应:2FeCl3+Fe===3FeCl2,溶液由黄色变为浅绿色,②由
于溶液中不含Fe3+,因此加入KSCN 溶液后,溶液不会变为红色或无明显现象,③则上述证明Fe3+具有氧化性
的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+;④取少量0.1 mol·L-1 FeCl2溶液,往溶液中加入少量KSCN 溶液,再加少量
新制氯水(或5% H2O2溶液),氯水(或5% H2O2溶液)将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+与SCN-结合产生Fe(SCN)3使溶液
变为红色,故⑤加入KSCN 溶液后,溶液不变红色或无明显现象;⑥加入你选的试剂后,溶液变红色,则⑦体现
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Fe2+具有还原性的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-(或2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O)。
（2）由于金属活动性:Zn>Fe,二者发生置换反应,溶液由浅绿色变为无色,该反应的离子方程式为Fe2+
+Zn===Zn2++Fe。
（3）已知MnO4
−在反应中得到电子,则MnO4
−是氧化剂,是反应物,Mn2+是还原产物,是生成物,缺项微粒表现还
原性,作还原剂,其被氧化为Fe3+,则X 是Fe2+。
考向2 “铁三角”的转化关系
例2（2025•邛崃市第一中学•二模）单质X 的转化如下图所示，下列说法错误的是
A. 单质
具有漂白性 B. X 对应的元素是人体必需的微量元素
C. 单质X 可以与水蒸气反应 D. 苯酚与的水溶液作用显紫色
【答案】A
【解析】由转化关系可推断出，红棕色粉末为氧化铁，铁分别与盐酸、氯气反应生成氯化亚铁和氯化铁，
X 是Fe，a 是Cl2，b 是FeCl2，c 是FeCl3，d 是Fe2O3。A．Cl2无漂白性，A 错误；B．Fe 元素是人体必需
的微量元素，B 正确；C．高温下，Fe 与水蒸气反应可生成Fe3O4和H2，C 正确；D．苯酚遇FeCl3的水溶
液显紫色，D 正确；答案选A。
思维建模 分析铁及其化合物的“价态-类别”二维图的3 个维度
（1）横向转化：体现了铁元素同种价态不同类别物质(氧化物、碱、盐)之间的转化。
①碱性氧化物(FeO、Fe2O3)都能与酸(H＋)反应转化为盐(亚铁盐、铁盐)；②盐(Fe2＋、Fe3＋)与碱(OH－)反应生
成相应的碱[Fe(OH)2、Fe(OH)3]；③难溶性碱受热易分解生成对应的氧化物，如Fe(OH)3受热分解生成
Fe2O3。
（2）纵向转化：体现铁元素不同价态同种类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。
（3）斜向转化：体现铁元素不同价态、不同类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性和还原性。
【变式训练1·变载体】（2025•四川仁寿一中•预测卷）含Fe 元素或Cu 元素部分物质的“价-类”关系如图
所示，下列叙述错误的是
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A. 若
为红色，则
在高温下的稳定性强于
B. 若为蓝色，则两种物质之间一步反应能实现：
C. 若
能被强磁铁吸附，则
和能发生化合反应
D. 若
为红褐色，则b、c 均能与足量的稀硝酸发生氧化还原反应
【答案】A
【解析】由图可知，a 为铁或铜，b 为氧化亚铁或氧化铜，c 为氢氧化亚铁和氢氧化铜，d 为氢氧化铁，e 为
硫酸铁、g 为氧化亚铜。A．基态铜离子的价电子排布为3d9，基态亚铜离子的价电子排布为3d10、全充满、
较稳定，若a 为红色、为铜，则b 即氧化铜在高温下的稳定性不如g 即氧化亚铜，A 符合题意；B．若c 为
蓝色即氢氧化铜，能受热分解转化为b 即氧化铜，氧化铜能被还原为g 为a 即铜，B 不符合题意；C．若a
能被强磁铁吸附即为铁，则a 即铁和e 即硫酸铁能发生化合反应生成硫酸亚铁，C 不符合题意；D．若d 为
红褐色即氢氧化铁，则b(氧化亚铁)、c(氢氧化亚铁)均能与足量的稀硝酸发生氧化还原反应，生成硝酸铁、
一氧化氮和水，D 不符合题意；故选A。
【变式训练2·变思维】纳米级Fe3O4可用于以太阳能为热源分解水制H2，过程如下图所示。下列
说法不正确的是
A．过程 Ⅰ 的反应：2Fe3O4=====6FeO＋O2↑，Fe3O4表现氧化性和还原性
B．过程 Ⅱ 的反应：2H2O=====2H2↑＋O2↑，FeO 表现还原性
C．两个转化过程都发生了氧化还原反应
D．过程 Ⅰ 中FeO 是还原产物，过程 Ⅱ 中FeO 是还原剂
【答案】B
【解析】由图可知，过程 Ⅰ 中Fe3O4分解为FeO 和O2，发生反应：2Fe3O4=====6FeO＋O2↑，A 正确；过
程 Ⅱ 中FeO 和H2O 反应生成Fe3O4和H2，发生反应：6FeO＋2H2O=====2Fe3O4＋2H2↑，B 错误；过程 Ⅰ
中铁、氧元素化合价变化，过程 Ⅱ 中铁、氢元素化合价变化，故均为氧化还原反应，C 正确；过程 Ⅰ
中部分铁元素由＋3 价变为＋2 价，则FeO 是还原产物，过程 Ⅱ 中部分铁元素由＋2 价变为＋3 价，则
FeO 是还原剂，D 正确。
【多步骤工艺反应流程】【变式训练3·变题型】(2025·北京市密云区二中·高三月考)
K3[Fe(C2O4)3] ·3H2O 为草绿色晶体，易溶于水，难溶于乙醇，可用FeC2O4制备，流程如下：
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已知：FeC2O4+3H2O2+6K2C2O4=4K3[Fe(C2O4)3]+2Fe(OH)3↓。
下列说法不正确的是
A．步骤Ⅰ中不可用酸性KMnO4溶液替代H2O2
B．步骤Ⅱ中加热煮沸是为了除去多余的H2O2
C．步骤Ⅲ中加入无水乙醇是为了降低三草酸合铁酸钾的溶解度
D．可用亚铁氰化钾溶液来检验翠绿色溶液中是否还有
未被氧化
【答案】D
【解析】FeC2O4制备K3[Fe(C2O4)3] 3H
⋅
2O 晶体，第一步用H2O2将二价Fe 氧化为三价Fe 得到Fe(OH)3，加
热除去过量的H2O2，加入草酸、饱和的草酸钾溶液形成K3[Fe(C2O4)3]溶液，加入无水乙醇降低三草酸合铁
酸钾的溶解度，使之析出，过滤、洗涤、干燥得到K3[Fe(C2O4)3] 3H
⋅
2O 晶体。A 项，H2O2能够将二价Fe 氧
化为三价Fe 的同时并不产生杂质，且通过加热即可将过量的H2O2除去，故不可用酸性KMnO4溶液替代
H2O2，A 正确；B 项，H2O2受热分解，加热煮沸可以除去多余的H2O2，B 正确；C 项，加入无水乙醇是可
以降低三草酸合铁酸钾的溶解度，提高产率，C 正确；D 项，检验Fe2+用铁氰化钾溶液而不是亚铁氰化钾
溶液，D 错误；故选D。
考向3 铁及其化合物转化关系及应用
例3(2025·河北邯郸高三模拟)碳酸亚铁是一种重要的化工试剂，常用于制备兽药及补血剂。一种利用含
铁废料[主要含有
、
、
、
及二氧化硅]制备碳酸亚铁的工艺流程如图所示。下列
说法错误的是
A．滤渣的主要成分为PbSO4和SiO2
B．试剂X 为铁单质
C．“除铜”过程中发生的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比均为1：1
D．“沉铁”时发生反应的化学方程式为
【答案】C
【解析】A 项，SiO2与硫酸不反应，Pb2+与硫酸根离子形成硫酸铅沉淀，则滤渣的主要成分为PbSO4和
SiO2，A 正确；B 项，为了“除铜”、同时不引入新杂质，试剂X 为铁单质，B 正确；C 项，“除铜”过
程中发生Fe +Cu2+=Fe2++Cu，2Fe3+ +Fe=3Fe2+两个反应，第二个反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：
1，C 错误；D 项，“沉铁”时发生反应的化学方程式为
，D 正确；故选C。
思维建模 铁及其化合物的转化关系及应用
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（1）根据“铁三角”转化关系，判断离子能否大量共存
Fe
①
2＋具有还原性――→NO(H＋)、ClO－、MnO(H＋)等氧化性离子；
Fe
②
3＋具有氧化性――→S2－、I－、SO 等还原性离子；
Fe
③
3＋具有水解性――→HCO、CO 等水解相互促进的离子。
（2）根据“铁三角”转化关系，分离提纯物质
①除去含Mg2＋(或Cu2＋)溶液中混有的Fe3＋向混合溶液中加入相应金属的氧化物(MgO、CuO)、氢氧化物
[Mg(OH)2、Cu(OH)2]或碳酸盐(MgCO3、CuCO3)中的一种，与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进Fe3＋的水解，
将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。
②除去含Mg2＋(或Cu2＋)溶液混有的Fe2＋：先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，再按①的
方法除去溶液中的Fe3＋。
【变式训练1·变考法】（2024·安徽·高考真题）下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化，且甲和
水可以直接生成乙的是
选项
甲
乙
丙
A
NaCl
B
C
Fe2O3
Fe(OH)3
D
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】D
【解析】A．Cl2与水反应生成HClO 和HCl，无法直接生成NaClO，A 错误；B．SO2与水反应生成亚硫酸
而不是硫酸，B 错误；C．氧化铁与水不反应，不能生成氢氧化铁沉淀，C 错误；D．CO2与水反应生成碳
酸，碳酸与碳酸钙反应生成碳酸氢钙，碳酸氢钙受热分解生成二氧化碳气体，D 正确；故答案选D。
【物质制备与科学建模】【变式训练2·变载体】(2025·青海高三模拟)利用油脂厂的废铁屑(主要
成分为Fe，含有沙土、油污、Fe3O4和FeO 等杂质)制备磁性纳米Fe3O4的流程如图所示。
下列说法错误的是
A．H2O2溶液可用O2代替，消耗11.2LO2，理论上转移的电子数为2NA
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B．纳米Fe3O4分散在水中可形成胶体，可用丁达尔效应来验证胶体的形成
C．预处理可用热的纯碱溶液，热的纯碱溶液可去除废铁屑中的油污
D．“混合反应”中发生反应的离子方程式为Fe2++2FeOOH+2OH-=Fe3O4+2H2O
【答案】A
【解析】向废铁屑中加入Na2CO3溶液去除废铁屑表面的油污，分离出浸出液和浸渣。向预处理后的浸渣
中加入稀盐酸，Fe、Fe3O4、FeO 与盐酸反应，分离后砂土等不溶物成为酸浸渣，得到含FeCl2 、FeCl3的酸
浸液，向酸浸液中加入NaOH 溶液和H2O2溶液，使铁元素转化为 FeOOH 沉淀，将含Fe2+的溶液与FeOOH
在碱性条件下反应生成Fe3O4浊液，对浊液进行多步操作最终得到磁性纳米Fe3O4。A 项，未指明标准状
况，不能计算转移的电子数，A 错误；B 项，纳米Fe3O4分散在水中形成胶体，胶体可产生丁达尔效应，B
正确；C 项，热的纯碱溶液因Na2CO3水解显碱性，能与油污发生皂化反应，从而去除废铁屑表面的油污，
C 正确；D 项，“混合反应”中含Fe2+的溶液与FeOOH 在碱性条件下反应生成Fe3O4浊液，离子方程式为
Fe2++2FeOOH+2OH-=Fe3O4+2H2O，D 正确；故选A。
【变式训练3·变题型】(2025·天津二模)铁及其化合物在生产、生活和生命中具有广泛而重要的应用。化学
小组设计如下实验对铁及其化合物进行探究。
（1）验证铁、铜、银的金属活动性顺序。
由两支试管的现象， (填“能”或“不能”)得出金属活动性Fe＞Cu＞Ag 的结论；如果能得出此结
论，请解释原因，如果不能得出此结论，请利用图中所给的四种试剂，再补充一个实验，写出需要补充的
实验操作及现象 。
（2）探究FeCl2的性质。
①配制0.1mol/LFeCl2溶液100mL：准确称量 gFeCl2·4H2O 固体溶于浓盐酸，再加煮沸后冷却的蒸馏
水稀释至指定溶液体积。将蒸馏水煮沸的目的是 ，盐酸的作用是 。
②在V1mL0.1mol/LFeCl2溶液中加入V2mL0.1mol/LNaClO 溶液，产生红褐色沉淀，写出该反应的化学方程
式 ；取上述反应的上层清液，滴加品红溶液，溶液褪色，则V1和V2的关系正确的 (填序号)。
a．V1=2V2 b．V1＞V2 c．V1＜2V2
③向2mL0.1mol/LFeCl2溶液中滴加2 滴0.1mol/LKSCN 溶液，无明显现象，再滴加2mL1.0mol/LH2O2溶液
(pH 约为5)，溶液先变红，后褪色，并有气泡产生。溶液先变红的原因是 (只写其中的氧化还原过
程，并用离子方程式表示)；产生的气泡是 (填化学式)。某同学推断溶液褪色的原因可能是Fe³⁺被
H2O2还原，若要证明其推断是否正确，可取褪色后溶液，滴加 溶液，若无明显现象，证明其推断
不正确。
【答案】（1）不能 取少量盐酸放于试管中，插入铜丝，铜丝表面无现象
（2） ①1.99 或1.9900 除去水中的溶解氧气，防止Fe2+被氧化 抑制Fe2+的水解
②6FeCl2+3NaClO+3H2O=3NaCl+2Fe(OH)3↓+4FeCl3 c
③2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O O2 FeCl3
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【解析】前一支试管中，由于铁的金属活动性在氢的前面，所以铁丝溶解，溶液中有气泡逸出；后一支试
管中，由于铜的金属活动性在银的前面，所以能发生置换反应，生成的Ag 附着在铜丝表面。但两实验无
法证明铁与铜的金属活动性强弱，所以需添加比较铁、铜活动性的实验，或验证Cu 与HCl 反应的实验，
以证明铜与氢的活动性强弱。
（1）两支试管中，均可发生置换反应，但缺少铁与铜的金属活动性实验，所以由现象不能得出金属活动
性Fe＞Cu＞Ag 的结论；可利用Fe＞H＞Cu＞Ag 验证铁、铜、银的金属活动性顺序，则可补充一个实验，
证明铜与盐酸不反应，则补充的实验操作及现象：取少量盐酸放于试管中，插入铜丝，铜丝表面无现象。
（2）①配制0.1mol/LFeCl2溶液100mL：准确称量0.1mol/L×0.100L ×199g/mol=1.99 或1.9900gFeCl2·4H2O
固体溶于浓盐酸，再加煮沸后冷却的蒸馏水稀释至指定溶液体积。由于Fe2+具有较强的还原性，易被空气
中的氧气氧化，所以将蒸馏水煮沸的目的是：除去水中的溶解氧气，防止Fe2+被氧化；FeCl3为强酸弱碱盐，
在水溶液中易发生水解而使溶液变浑浊，则盐酸的作用是：抑制Fe2+的水解。②在V₁mL0.1mol/LFeCl2溶
液中加入V₂mL0.1mol/LNaClO 溶液，产生红褐色沉淀，依据得失电子守恒，可得出关系式：2FeCl2——
NaClO，再利用元素守恒，可得出产物中NaCl、Fe(OH)3、FeCl3的物质的量之比为3：2：4，则依据得失
电子守恒和元素守恒，可得出该反应的化学方程式：6FeCl2+3NaClO+3H2O=3NaCl+2Fe(OH)3↓+4FeCl3；取
上述反应的上层清液，滴加品红溶液，溶液褪色，则表明NaClO 过量，依据得失电子守恒可得出0.1mol/
LV1＜0.1mol/LV2×2，V1＜2V2，所以V1和V2的关系正确的是c。③Fe2+与SCN-不反应，无现象。则向
2mL0.1mol/LFeCl2溶液中滴加2 滴0.1mol/LKSCN 溶液，无明显现象，再滴加2mL1.0mol/LH2O2溶液(pH 约
为5)，此时Fe2+被氧化为Fe3+，Fe3+与SCN-反应生成Fe(SCN)3，使溶液变红。溶液先变红的原因是：2Fe2+
+H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；Fe3+可催化H2O2分解，则产生的气泡是O2。某同学推断溶液褪色的原因可能是
Fe3+被H₂O₂ 还原，若要证明其推断是否正确，只需判断SCN-是否存在，若存在SCN-，加入Fe3+后，溶液
变红色，则可取褪色后溶液，滴加FeCl3溶液，若无明显现象，证明其推断不正确。
1．（2025·北京卷）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
【解析】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。
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2．（2025·广东卷）声波封印，材料是音乐存储技术的基础。下列说法错误的是
A．制作黑胶唱片使用的聚氯乙烯，其单体是
B．磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制成，
具有磁性
C．光碟擦写过程中材料在晶态和非晶态间的可逆转换，涉及物理变化
D．固态硬盘芯片常使用单晶硅作为基础材料，单晶硅是一种共价晶体
【答案】A
【解析】A．聚氯乙烯的单体应为氯乙烯（CH2=CHCl），而选项中的CH3CH2Cl 是氯乙烷，单体错误，A
错误；B．四氧化三铁（Fe3O4）具有磁性，常用于磁带制作，B 正确；C．光碟擦写时晶态与非晶态转换
属于物理变化(无新物质生成)，C 正确；D．单晶硅为共价晶体(原子晶体)，固态硬盘芯片使用单晶硅，D
正确；故选A。
3．（2025·黑吉辽蒙卷）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
Mg(OH)2悬浊液中加入FeCl3溶液，固
体由白色变为红褐色
=
C
FeSO4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
【解析】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CuO+C2H5OH====CH3CHO+Cu+H2O，A 错误；B．因为溶度积常数Ksp(Mg(OH)2)大于Ksp(Fe(OH)3)，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。
4．(2025•河南卷，4，3 分)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
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C．R→Q 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
【解析】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。A 项，Fe2O3可用
作油漆、涂料等的红色颜料，A 正确；B 项，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 项，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 项，在加热条件下
Fe 和S 化合生成FeS，D 正确；故选C。
5．(2024·河北卷，6，3 分)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
还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声
H2O 具有还原性
B
待测液中滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀
待测液含有SO4
2-
C
Mg(OH)2和Al(OH)3中均分别加入NaOH 溶液和盐
酸，Mg(OH)2只溶于盐酸，Al(OH)3都能溶
Mg(OH)2比Al(OH)3碱性
强
D
K2Cr2O7溶液中滴加NaOH 溶液，溶液由橙色变为黄
色
增大生成物的浓度，平
衡向逆反应方向移动
【答案】C
【解析】A 项，铁与水蒸气反应生成的气体是H2，该反应中H 由+1 价变成0 价，被还原，体现了H2O 的
氧化性，A 错误；B 项，如果待测液中含有Ag+，Ag+与Cl-反应也能产生白色沉淀，或者CO3
2-、SO3
2-也会
与Ba2+产生白色沉淀，所以通过该实验不能得出待测液中含有SO4
2-的结论，B 错误；C 项，Mg(OH)2溶液
能与盐酸反应，不能与NaOH 溶液反应，Al(OH)3与NaOH 溶液和盐酸都能反应，说明Mg(OH)2的碱性比
Al(OH)3的强，C 正确；D 项，K2Cr2O7溶液中存在平衡Cr2O7
2-(橙色)+H2O
CrO4
2- (黄色)+2H+，加入
NaOH 溶液后，OH-与H+反应，生成物浓度减小，使平衡正向移动，导致溶液由橙色变为黄色，题给结论
错误，D 错误；故选C。
6．（2024·全国新课标卷）实验室中利用下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=====Fe3O4+4H2 B．酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好
C．用木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
【答案】B
【解析】铁和水蒸气在高温下发生反应生成Fe3O4和H2，该反应的化学方程式3Fe+4H2O=====Fe3O4+4H2，
A 正确；酒精灯放在铁粉下方加热可以产生高温，且不影响水的蒸发，若移至湿棉花下方则难以产生高
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温，则实验效果不好，B 错误；C．用木柴点燃肥皂泡，若产生尖锐的爆鸣声，则可检验生成的气体为氢
气，C 正确；由于该实验中的反应要在高温下发生，因此要使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉，D 正确；故
选B。
7．(2024·广西卷，1，3 分)某小组对Fe2(SO4)3和K3[Fe(CN)6]的性质进行探究：
Ⅰ．向少量蒸馏水里滴加2 滴Fe2(SO4)3溶液，再滴加2 滴KSCN 溶液。
Ⅱ．向少量蒸馏水里滴加2 滴K3[Fe(CN)6]溶液，再滴加2 滴KSCN 溶液。
下列说法正确的是
A．实验Ⅰ中继续加入少量K2SO4固体，溶液颜色变浅
B．实验Ⅱ中溶液呈红色
C．KSCN 能区分Fe2(SO4)3和K3[Fe(CN)6]
D．焰色试验不能区分Fe2(SO4)3和K3[Fe(CN)6]
【答案】C
【解析】A 项，实验Ⅰ中，Fe2(SO4)3溶液与KSCN 溶液反应的实质是：Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3，硫酸
钾固体溶于水产生钾离子和硫酸根，并不影响该平衡的移动，因此溶液的颜色不发生变化，故A 错误；B
项，实验Ⅱ中，K3[Fe(CN)6]溶液中存在有K+、[Fe(CN)6]3-，[Fe(CN)6]3-并不能电离出Fe3+，因此K3[Fe(CN)6]
溶液与KSCN 溶液并不能发生反应，溶液颜色无明显变化，故B 错误；C 项，实验Ⅰ中，KSCN 溶液与
Fe2(SO4)3溶液反应产生Fe(SCN)3，溶液变为红色，但K3[Fe(CN)6]溶液与KSCN 溶液并不能发生反应，
K3[Fe(CN)6]是一种深红色晶体，水溶液呈黄色，带有黄绿色荧光，因此加入KSCN 可以区分两者，故C 正
确；D 项，焰色反应是金属单质或离子的电子在吸收能量后，跃迁到较高能量级，然后从较高能量级跃迁
到低能量级，这次跃迁会放出光子，光子的频率若在可见光频率范围内，则金属表现为有焰色反应。铁燃
烧火焰为无色，是因为放出的光子频率不在可见光频率范围内，而K3[Fe(CN)6]中含有钾元素，焰色试验时
透过蓝色钴玻璃可以看到紫色，因此焰色试验可以区分Fe2(SO4)3和K3[Fe(CN)6]，故D 错误；故选C。
8．(2023•江苏卷，11，3 分)室温下，探究0.1mol·L-1 FeSO4溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的
是
选项
探究目的
实验方案
A
溶液中是否含有Fe3+
向2 mLFeSO4溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN 溶
液，观察溶液颜色变化
B
Fe2+是否有还原性
向2 mLFeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，观察溶液
颜色变化
C
Fe2+
否水解
向2 mLFeSO4溶液中滴加2~3 滴酚酞试液，观察溶液颜色
变化
D
Fe2+能否催化H2O2分
解
向2 mL5%H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液，观察气泡产
生情况
【答案】B
【解析】A 项，检验溶液中是否含有Fe3+应直接向待测液中滴加KSCN 溶液，向待测液中滴加氯水会将
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Fe2+氧化为Fe3+干扰实验，A 错误；B 项，向2 mLFeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，若观察溶液紫
色褪去，说明Fe2+有还原性，B 正确；C 项，Fe2+发生水解反应Fe2++2H2O
Fe(OH)2+2H+使溶液显酸性，
应向2 mLFeSO4溶液中滴加2~3 滴石蕊试液，观察溶液颜色变化，C 错误；D 项，向2 mL5%H2O2溶液中
滴加几滴FeSO4溶液，若产生气泡有可能是Fe3+的催化作用，D 错误。故选B。
28
