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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 铁及其重要化合物.......................................................................................................................................
知识点1 铁.....................................................................................................................................................
知识点2 铁的重要氧化物..............................................................................................................................
知识点3 铁的氢氧化物.................................................................................................................................
考向1 考查铁与水蒸气反应..........................................................................................................................
考向2 考查氢氧化亚铁的制备......................................................................................................................
【思维建模】Fe(OH)2制备的三种思维方法
考向3 考查铁及其化合物的有关计算...........................................................................................................
【思维建模】数轴法分析铁与稀HNO3反应的产物
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..............................................................................................................................
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”的转化关系及其应用..........................................................................................................
考向1 考查Fe2＋、Fe3＋的性质及其检验..............................................................................................................
考向2 考查“铁三角”的转化及应用.................................................................................................................
考向3 考查铁的“价-类”二维图........................................................................................................................
考向4 实验探究铁及其重要化合物的转化关系.................................................................................................
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
2022 年
2021 年
铁及其化合物的
性质及应用
选择题
非选择题
1 题3 分
5 题3 分
11 题4 分
12 题4 分
Fe2＋、Fe3＋的检
验
选择题
非选择题
2 题3 分
6 题3 分
13 题4 分
3 题3 分
铁及其化合物的
转化
选择题
非选择题
16 题2 分
9 题3 分
17 题2 分
考情分析：
1．从命
型和内容上看，
是重要的金属元素外，
取决于
元素与生
生活的
密
系，
题题
铁
铁
还
产
紧
联
Fe、Fe2＋、Fe3
＋之
的
化，以及所承
的氧化
原反
等重要知
点。考
内容主要集中在“
三角”，
转
应
识
查
铁
间
载
还
Fe 与酸的反
，
应
的
价、
铁
变
Fe(OH)2和Fe(OH)3的性
等。考
内容集中在
中出
某一
行分析，
答、
、
质
查
选择题题
现
选项进
简
实验
推断、
算偶而也会出
。
计
现
2．从命
思路上看，
新的一年高考可能会在
中考
及其化合物的性
和
用与
化
题
预
题
查铁
质
应
转
测
选择
,在化工流
程
或
合
中考
及其化合物的
化。重点涉及：金属离子如
题
实验题
查铁
转
综
Fe3+、Fe2+等的
、金属及其化合物
检验
的化学方程式的
写或正
判断、金属化合物性
的
探究、用含多种金属元素的
物制
某种金属化合
书
误
质
实验
矿
备
物、有关金属及其化合物的
算等。
计
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。
举
识铁
质
实验现
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、合理使用
铁
质
实验
题
产
环
见问
说
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。
说
铁
应
对
发
值对环
2
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3
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考点一 铁及其重要化合物
知识点1 铁
1．铁元素的存在及使用
(1)存在：铁在自然界中既可以以单质的形态(陨铁)存在，也可以以化合物的形态存在，其主要化合价有
_________和_________，地壳中铁元素的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位
(2)使用历史：人类最早使用的铁是陨铁，我国在春秋初年掌握了冶铁技术，在战国中期铁制工具得到了广
泛使用
(3)工业炼铁的原理：用_________把铁矿石中的铁提炼出来，如用CO 还原Fe2O3
2．原子结构
铁位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，原子结构示意图为
，在化学反应中易失去2 个或3 个电子而表
现为＋2 价或＋3 价
3．铁的物理性质
纯铁具有 金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，其导电性比铜、铝差，具有能被磁铁吸
引的特性，纯铁有很强的
4．铁的化学性质
铁是的金属，发生化学反应时可生成＋2、＋3 两种价态的化合物，且Fe3+比Fe2+稳定。在一定条件下，铁
作为还原剂能与某些非金属单质、酸和盐溶液反应
①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 铁的化合
物
②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 铁的化合物
(1)Fe 与非金属反应
①Fe 与O2的反应： (火星四射、剧烈燃烧、放出大量的热、生成黑色的固体)
②Fe 在氯气中燃烧： (产生棕黄色的烟)
③Fe 与硫的反应：
4
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(2)Fe 与水蒸气的反应：
得分速记
①铁与水蒸气反应，日常生活中能用铁壶烧水是因为铁只能在高温下与水蒸气反应，与冷水、热水都不能
反应
②常温下，铁与水不起反应，但在水和空气里的O2等共同作用下，铁易被腐蚀
(3)Fe 与酸的反应
①与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ Fe＋2H+===Fe2+＋H2↑
②与氧化性酸(如：硝酸、浓硫酸)的反应：常温下，铁遇 、 时，表面会生成一层
致密的氧化膜，阻止了内层铁的继续反应，化学上称之为 ，属于化学变化；但在加热的条件
下铁可以和浓硫酸、浓硝酸反应，如：少量的铁与浓硝酸共热
a．少量的铁与稀硝酸反应：
生成的Fe(NO3)3可以和铁继续反应：
b．过量的铁与稀硝酸反应：
(4)与盐溶液反应
①与硫酸铜溶液的反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu
②与FeCl3溶液的反应：Fe＋2FeCl3===3FeCl2 Fe＋2Fe3+===3Fe2+
得分速记
①铁分别与氯气和盐酸反应所得的产物中铁元素的价态不同，Fe 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
5.铁的冶炼
工业炼铁的原理是用还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来
(1)设备：炼铁高炉
(2)原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石等
(3)主要反应
①还原剂的生成
a．生成CO2：C＋O2=====CO2
b．生成CO：CO2＋C=====2CO
②铁的生成：Fe2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2
③炉渣的形成：CaCO3=====CaO＋CO2↑ CaO＋SiO2=====CaSiO3
知识点2 铁的重要氧化物
1.物理性质比较
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
5
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物质类别
碱性氧化物
碱性氧化物
复杂氧化物
颜色状态
粉末
粉末
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＋O2
2Fe3O4
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＋2HCl===FeCl2＋H2O
b．Fe2O3与盐酸反应：Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O
c．Fe3O4与盐酸反应：Fe3O4＋8HCl===FeCl2＋2FeCl3＋4H2O
③与氧化性酸(如：硝酸、浓硫酸)的反应
a．FeO 与稀硝酸反应：
b．Fe2O3与稀硝酸反应：
c．Fe3O4与稀硝酸反应：
④与还原性酸(如：HI)的反应
a．FeO 与HI 反应：
b．Fe2O3与HI 反应：
c．Fe3O4与HI 反应：
知识点3 铁的氢氧化物
1.物理性质比较
氢氧化物
性质比较
Fe(OH)2
Fe(OH)3
物质类别
二元弱碱
三元弱碱
颜色状态
固体
固体
铁的价态
＋2
＋3
溶解性
水
2.化学性质
①与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应
a．Fe(OH)2与盐酸反应：Fe(OH)2＋2HCl===FeCl2＋H2O Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋H2O
b．Fe(OH)3与盐酸反应：Fe(OH)3＋3HCl===FeCl3＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
②与氧化性酸(如：硝酸、浓硫酸)的反应
a．Fe(OH)2与稀硝酸反应：
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3FeO＋10H＋＋NO3
－===3Fe3＋＋NO↑＋8H2O
b．Fe(OH)3与稀硝酸反应： Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
③与还原性酸(如：HI)的反应
a．Fe(OH)2与HI 反应：Fe(OH)2＋2HI===FeI2＋H2O FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
b．Fe(OH)3与HI 反应：2Fe(OH)3＋6HI===2FeI2＋I2＋6H2O 2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋6H2O
④热稳定性：Fe(OH)2、Fe(OH)3受热均分解生成同价态的氧化物
a．Fe(OH)2：Fe(OH)2
FeO＋H2O (隔绝空气生成FeO，在空气中最终转化为Fe2O3)
b．Fe(OH)3：2Fe(OH)3
Fe2O3＋3H2O
⑤Fe(OH)2的还原性：Fe(OH)2具有 ，易被空气中的O2氧化生成Fe(OH)3
a．转化过程中的特殊现象是： 迅速变成 ，最终变成
b．转化的方程式： (反应类型：化合反应、氧化还原反应)
得分速记
①Fe(OH)2在空气中加热，在分解同时被O2氧化，化学方程式为：4Fe(OH)2＋O2
2Fe2O3＋4H2O，所以
在
空气中加热Fe(OH)2得不到FeO
②FeO、Fe(OH)2中的Fe 为+2 价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但以还原性为主，与HNO3、
浓硫酸等强氧化性酸发生的氧化还原反应而不是复分解反应，但与HI 反应时发生的是复分解反应
③Fe2O3、Fe(OH)3中的铁为+3 价，处于最高价态，只有氧化性，与HNO3、浓硫酸等强氧化性酸时发生的
是复分解反应而不能发生氧化还原反应，但与HI 反应时则发生氧化还原反应
④Fe3O4既有+2 价又有+3 价，与HNO3、浓硫酸、HI 反应时发生的是氧化还原反应
考向1 考查铁与水蒸气反应
例1（2024·湖南永州·三模）用下列装置进行相应实验，其中实验装置不严谨的是
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A．制取完美的明矾晶体
B．验证牺牲阳极法保护铁
C．检验铁粉与水蒸气反应产生的氢气
D．探究浓硫酸的强氧化性和SO2
的漂白性
A．A
B．B
C．C
D．D
【变式训练1】（2024·湖南衡阳·模拟预测）下列有关铁及其化合物的实验方案，对应的现象和结论都正确
的是
实验方案
现象
结论
A
将红热的铁与水蒸气在高温条件下反应，
反应结束后，将磁铁靠近产物
反应结束后有黑色固体生成，且
该固体被磁铁吸引
铁与水蒸气在高温下
反应，生成Fe3O4
B
取5mLFeCl3溶液于试管中，逐滴加入
Na2SO3溶液至过量。再加入过量稀盐酸
和BaCl2溶液
加入稀盐酸前，溶液由黄色变为
红棕色。加入稀盐酸和BaCl2溶液
后产生白色沉淀
Fe3+和
既发生氧
化还原反应，也发生
双水解
C
为了验证Fe2+的还原性，取FeCl2溶液于
试管中，加入酸性高锰酸钾溶液
酸性高锰酸钾溶液紫色褪去
Fe2+具有还原性
D
向少量蒸馏水的试管里滴加2 滴
K3[Fe(CN)6]溶液，然后再滴加2 滴硫氰化
钾溶液
溶液变血红色
CN-与Fe3+的配位能
力小于SCN-
A．A
B．B
C．C
D．D
【变式训练2】（2024·湖南娄底·一模）下列有关反应的方程式书写不正确的是
A．实验室中可利用
的水解反应制取
，其反应的化学方程式为：
B．
溶液与
反应的离子方程式为：
C．红热的铁可以与水蒸气发生反应：
D．某锂离子电池的总反应为：
，则负极反应式为：
考向2 考查氢氧化亚铁的制备
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例2（2024·湖南长沙·二模）下列实验装置、原理、操作都能达到目的是
A．快速制取氨气
B．制取
C．中和滴定
D．碳酸、苯酚的酸性比较
A．A
B．B
C．C
D．D
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】（2024·湖南长沙·一模）下列说法正确的是
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A．利用图1 验证非金属性强弱：Cl>C>Si
B．利用图2 除去甲烷中的乙烯气体
C．利用图3 制备氢氧化亚铁
D．利用图4 证明MnO2是H2O2分解的催化剂
【变式训练2】（2024·湖南岳阳·一模）下列装置能完成相应实验的是
A．装置Ⅰ：验证干燥的氯气没有漂白性
B．装置Ⅱ：实验室制少量氯气
C．装置Ⅲ：配制一定物质的量浓度的NaOH 溶液
D．装置Ⅳ：在较长时间内观察
白色絮状沉淀
考向3 考查铁及其化合物的有关计算
例3（2024·湖南岳阳·一模）现有51.2g 由
、
和
组成的固体混合物，用400g 质量分数为
的盐酸恰好将之完全溶解。将此固体混合物用
充分还原，则生成的铁的质量为
A．38.4g
B．34g
C．24.6g
D．44.8g
思维建模 数轴法分析铁与稀HNO3反应的产物
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【变式训练1】（2024·湖南长沙·一模）部分氧化的Fe—Cu 合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76g，
经如图处理：
下列说法不正确的是
A．滤液A 中的阳离子为Fe2+、Cu2+、H+
B．样品中Fe 元素的质量为2.24g
C．参与反应的n(H2SO4)=0.04mol
D．V＜896
【变式训练2·变载体】在铁粉和铜粉的均匀混合物中加入某浓度的硝酸，充分反应，硝酸的还原产物只有
NO。当加入硝酸10 mL 时，剩余金属1.8 g，生成气体0.224 L；再增加硝酸10 mL 时，剩余金属0.96 g，
又有0.224 L 气体生成；继续增加硝酸10 mL 时，金属全部溶解，又有0.224 L 气体生成(以上体积均折算
为标准状况下)。下列说法不正确的是
A．所加入硝酸的浓度是4 mol/L
B．加入硝酸10 mL 时，剩余金属为铁和铜
C．共加入硝酸20 mL 时，剩余金属只有铜
D．如果在金属混合物中共加入硝酸40 mL 时，生成的NO 仍是0.672 L(标准状况下)
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
含有Fe2＋的溶液呈 ，Fe2＋处于铁的中间价态，既有 ，又有 ，但以还原性为主，如
遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H＋)等均表现为还原性
2.氧化性
Fe2＋与Zn 反应的离子方程式：Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋
3.还原性
Fe2＋遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H＋)等均表现还原性
Fe
①
2＋与Cl2反应的离子方程式：
FeCl
②
2溶液与HNO3溶液反应的离子方程式：
Fe
③
2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式：
4.Fe2＋可发生水解反应
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
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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 等均表现为 。
Fe
①
3＋可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
FeCl
②
3溶液滴入 ，溶液 ，离子方程式：2Fe3＋＋2I－
2Fe2＋＋I2
2.特性——检验Fe3＋
含有Fe3＋的盐溶液遇到 时变成 ， 血红色溶液)
3.易水解
Fe(OH)3是很弱的碱，且溶度积很小，因而Fe3＋极 ，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＋3H2O
Fe(OH)3(胶体)＋3HCl
②利用Fe3＋易水解的性质，工业上常用 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
④Fe3＋与HCO、AlO、CO 等水解呈碱性的离子不能大量共存
4.其他重要的铁盐及应用
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 Fe2＋和Fe3＋的检验
1.Fe3＋的检验
①观察法：溶液呈 ，证明含有Fe3＋
KSCN
②
法：加入 或其它可溶性硫氰化物溶液，溶液呈 ，证明含有Fe3＋
离子方程式：Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3
③碱液法：加入 或 溶液，有 生成，证明含有Fe3＋
离子方程式：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(红褐色沉淀)
④淀粉KI 试纸法：能使 ，证明含有Fe3＋
离子方程式：2Fe3+＋2I－
2Fe2+＋I2
⑤铜片法：加入 ，铜片溶解且溶液变为 ，证明含有Fe3＋
离子方程式：2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+
⑥苯酚法：加入 溶液，溶液呈 ，证明含有Fe3＋
离子方程式：Fe3+＋6C6H5OH
[Fe(C6H5O)6]3－(紫色溶液)＋6H+
⑦H2S 法：通入 或加入 ，有 析生成，证明含有Fe3＋
离子方程式：2Fe3+＋H2S===2Fe2+＋2H+＋S↓
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2.Fe2+的检验
①观察法：溶液呈 ，证明含有Fe2＋
②铁氰化钾[K3Fe(CN)6]法：加入 溶液，有 生成，证明含有Fe2＋
离子方程式：3Fe2+＋2FeCN)6
3—===Fe3[FeCN)6]2↓(蓝色沉淀)
③碱液法：加入 或 溶液，产生 ，迅速变成 ，最终变为 ，证
明有Fe2＋
离子方程式：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色沉淀) 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(红褐色沉淀)
KMnO
④
4法：加入少量 ，能使KMnO4溶液的紫红色变浅，证明有Fe2＋
离子方程式：5Fe2+＋MnO4
－＋8H+===5Fe3+＋Mn2+＋4H2O
⑤KSCN 法：先加入 ，溶液 ，再加新制氯水溶液变红色的为Fe2＋
离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3
3.含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验
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。
答题模板：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Fe3＋
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”的转化关系及其应用
1．“铁三角”——Fe、Fe2＋、Fe3＋的相互转化
“铁三角”是指Fe、Fe2+(Fe
+2
)、Fe3+(Fe
+3
)之间的转化关系
(1)Fe 只有还原性，可以被氧化成＋2 价或＋3 价的铁
①Fe 能被Fe3+、Cu2+、S、I2、H+等较弱氧化剂氧化为Fe2+
如：Fe＋2Fe3+===3Fe2+ Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu Fe＋S
FeS
Fe＋I2===FeI2 (碘水生烟) Fe＋2H+===Fe2+＋H2↑
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②Fe 能被Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等强氧化剂氧化为Fe3+
如：2Fe＋3Cl2=====2FeCl3 2Fe＋3Br2=====2FeBr3
Fe(少量)＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
(2)Fe2+(Fe
+2
)既有氧化性又有还原性，主要表现还原性
①Fe(Ⅱ)→Fe(Ⅲ)需加入氧化剂，如：Cl2、Br2、O2、HNO3、浓H2SO4、O2、H2O2、KMnO4/H+等
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ (在亚铁盐溶液中通入氯气，溶液由浅绿色变为棕黄色)
4Fe2+＋O2＋4H＋===4Fe3+＋2H2O (亚铁盐溶液在空气中容易变质)
3Fe2+＋NO3
－＋4H＋===3Fe3+＋NO↑＋2H2O
5Fe2+＋MnO4
－＋8H+===5Fe3+＋Mn2+＋4H2O
2Fe2+＋H2O2＋2H+===2Fe3+＋2H2O
②Fe(Ⅱ)→Fe 需加入还原剂(如：C、CO、H2、Zn 等)：Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋
(3)Fe3+(Fe
+3
)具有较强的氧化性
①Fe(Ⅲ)→Fe(Ⅱ)需加入还原剂，如：I－(HI)、S2－(H2S)、SO2、Fe、Cu 等
2Fe3+＋2I－
2Fe2+＋I2
2Fe3+＋S2－===2Fe2+＋S↓ 2Fe3+＋H2S===2Fe2+＋2H+＋S↓
2Fe3+＋SO2＋2H2O===2Fe2+＋SO4
2－＋4H+ 2Fe3+＋SO3
2－＋H2O===2Fe2+＋SO4
2－＋2H+
2Fe3+＋Fe===3Fe2+，在FeSO4溶液中往往要加铁的原因是可以防止Fe2+被氧化为Fe3+
2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+，电路板的制作是利用FeCl3溶液与裸露的铜反应
②Fe(Ⅲ)→Fe 需加入还原剂(如：C、CO、H2、Zn 等)：2Fe3＋＋3Zn===2Fe＋3Zn2＋
2．基于价类二维图理解铁及其化合物的转化关系
(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；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
3．应用
(1)含Fe2＋、Fe3＋的除杂问题
溶液
杂质
除杂方法
FeCl2
FeCl3
FeCl3
FeCl2
FeCl2
CuCl2
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Fe
Al
Fe2O3
Al2O3、SiO2
CuCl2
FeCl3
CaCl2
FeCl3
MgCl2
FeCl3
(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FeCl3溶液并煮沸至溶液呈红褐色
考向1 考查Fe2＋、Fe3＋ 的性质及其检验
例1 （2024·湖南邵阳·三模）常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A．无色透明的溶液中：
、
、
、
B．
的溶液中：
、
、
、
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C．与
反应能放出
的溶液中：
、
、
、
D．使酚酞变红色的溶液中：
、
、
、
【变式训练1】（2024·湖南衡阳·模拟预测）某实验小组为了探究过量铁粉与硝酸酸化的
溶液反应
过程中溶液显黄色的原因，设计实验如下：
实
验
编
号
实验操作
实验现象
1
向硝酸酸化的
溶液
中加入
过量铁粉，搅拌后静置
烧杯底部有黑色固体，约
后溶液明显
变黄
2
在实验1 中反应
、和
时，分别取
上层清液滴加等量
溶液
时产生白色沉淀，溶液呈红色：
时白色沉淀减少，溶液颜色加深；
时白色沉淀更少，溶液颜色较
更浅
3
向硝酸酸化的
溶液
中加入
过量铁粉，搅拌后静置，分别取反应
和
时
的上层清液滴加等量
溶液
时溶液呈浅红色；
时溶液颜色
较
时更浅
已知：
与
反应生成白色沉淀
，下列说法错误的是
A．由上述实验可知溶液变黄的主要原因是酸性环境下
的氧化性引起
B．由实验1 和实验2 可知，黄色溶液中含有
C．由实验2 的现象推断
时溶液颜色变浅是因为发生了反应
D．要验证实验1 中黑色固体是否含有
，可向黑色固体中加稀盐酸
【变式训练2】（2024·湖南长沙·三模）由下列实验操作及现象能得出的且正确的结论是
选
项
实验操作及现象
结论
A
向20mL0.1mol·L-1AgNO3溶液中滴加10mL0.1mol·L-1NaCl 溶液，出现白
色沉淀，继续滴加10 mL 0. 1 mol·L-1NaBr 溶液，白色沉淀变成浅黄色沉
淀
Ksp(AgBr)< Ksp(AgCl)
B
在试管中加入2mL10%NaOH 溶液，再加入5 滴5%CuSO4溶液，振荡后
加入0.5mL 物质B 的水溶液，加热，出现砖红色沉淀
物质B 有还原性
C
向某溶液中加入足量的NaOH 溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验
该溶液中一定含有铵盐
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生成的气体，试纸变蓝
D
将20 mL 0.2 mol·L-1FeCl3溶液与30 mL 0. 1 mol·L-1KI 溶液混合，滴入几
滴KSCN 溶液，溶液变红
为
可逆反应
A．A
B．B
C．C
D．D
考向2 考查“铁三角”的转化及应用
例2（2024·湖南衡阳·一模）价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型和工具。图1 为某常见金属
单质及其部分化合物的价类二维图。下列推断合理的是
A．f，d 均可通过化合反应制备
B．可通过图2 灼烧d 得到c
C．可通过图3 装置制备物质e，且较长时间不易被氧化
D．a→f→g→e 的每步转化均可一步实现
【变式训练1】（2024·湖南娄底·调研）甲、乙、丙、丁是中学化学常见物质，它们有如图所示转化关系
(反应条件和其他产物省略)，有关描述错误的是
A．若甲为氢氧化钠溶液，则丁可能为二氧化碳
B．若乙为淡黄色固体，则丙可能为二氧化硫
C．若乙为两性氢氧化物，则丁溶液可能呈碱性
D．若丁是铁单质，则甲一定为氯气
【变式训练2】（2024·湖南益阳·联考）实验室用严重锈蚀的废铁屑为原料制备硫酸亚铁晶体(
)，流程如下：
下列说法正确的是
A．上述流程中涉及的反应均属于氧化还原反应
B．“酸溶”时试剂
可用稀硫酸或稀盐酸
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C．“还原”时发生反应的离子方程式为
D．“结晶”采用的方式是蒸发浓缩、冷却结晶
考向3 考查铁的“价—类”二维图
例3（2024·湖南岳阳·模拟预测）元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工
具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图象。下图为铁元素的
价类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是
A．铁与高温水蒸气的反应可实现上述①转化
B．加热
发生转化⑥，
加水可发生逆反应
C．维生素C 能将
转化为
，说明维生素C 可作抗氧化剂
D．FeO 是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化成
【变式训练1】（2024·湖南岳阳·一模）“价-类”二维图是学习元素化合物性质的归纳方法。下列“价-
类”二维图中，部分物质含钠或铁元素。下列说法不正确的是
A．d→c→e→f→d 转化均可一步实现
B．b 代表的物质中，有既能与酸反应也能与碱反应的物质
C．a 代表的物质中，阴阳离子个数比均为
D．若物质g 燃烧火焰呈黄色，该单质在空气中久置最终变成其酸式盐
【变式训练2】（2025·湖南衡阳·一模）如图是部分含铁物质的价类关系图。有关推断合理的是
A．
在一定条件下分别与氧气或水蒸气反应均可转化为
B．溶于氢碘酸的离子方程式为：
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C．与
、与
均可通过化合反应来实现相互转化
D．
是一种绿色净水剂，其杀菌消毒的原理与84 消毒液相同。
考向4 实验探究铁及其重要化合物的转化关系
例4（2025·湖南·模拟预测）一种以低品位锰矿(含
、
及少量
、
、
)为原料生
产
的工艺流程如下。
已知：在该流程条件下，
、
完全沉淀的pH 分别为3.7 和5.0，
、
开始沉淀的pH 分别为
7.2 和8.8.下列说法错误的是
A．“溶浸”过程中
只体现了氧化性(不考虑
的自身分解反应)
B．“调pH”中物质A 可以是MnO
C．“沉锰”所得滤液中溶质的主要成分为
D．在空气中加热氧化过程的化学方程式为
【变式训练1】（2024·湖南长沙·一模）碱式硫酸铁[
，黄褐色固体]是一种新型高效絮凝剂和污
泥处理剂。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如图：
已知：部分金属阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH 如表。
金属阳离子
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
下列说法不正确的是
A．“搅拌”时加入少量
将溶液的pH 调节在
B．生成滤渣的方程式为
C．该工艺流程不符合绿色化学的理念
D．“反应Ⅱ”中若用
代替
，当11.2L(标准状况)
参与反应，则相当于节约了2mol
【变式训练2】（2024·湖南·三模）金属锰用于生产多种重要的合金。工业上由碳酸锰矿(主要成分为
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，还含有
等杂质)制备金属锰的工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A．“浸渣”的主要成分可用于制造陶瓷和耐火材料
B．“氧化”时消耗的过氧化氢与
的物质的量之比为
C．“沉铁”时发生反应的离子方程式为
D．“电解”过程中提高电解质溶液的酸度，电解效率会降低
1．（2025·湖南·高考真题）化学实验充满着五颜六色的变化。下列描述错误的是
A．溶液褪色
B．产生红色沉
淀
C．溶液呈紫色
D．试纸变为蓝
色
A．A
B．B
C．C
D．D
2．（2023·湖南·高考真题）取一定体积的两种试剂进行反应，改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为
)，反应现象没有明显差别的是
选项
试剂①
试剂②
A
氨水
溶液
B
溶液
溶液
C
溶液
酸性
溶液
D
溶液
溶液
A．A
B．B
C．C
D．D
3．（2025·广东·高考真题）下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且两者间具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
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A
浓硝酸保存在棕色试剂瓶中
浓硝酸具有强氧化性
B
向蔗糖中加适量浓硫酸，蔗糖变黑
浓硫酸具有脱水性
C
与
可生成蓝色物质
KSCN 溶液可用于检验
D
与浓盐酸共热，生成黄绿色气
体
A．A
B．B
C．C
D．D
4．（2025·河南·高考真题）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
5．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）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
A．A
B．B
C．C
D．D
6．（2022·河北·高考真题）以焙烧黄铁矿
(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝
颜料。工艺流程如下：
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回答下列问题：
(1)红渣的主要成分为 (填化学式)，滤渣①的主要成分为 (填化学式)。
(2)黄铁矿研细的目的是 。
(3)还原工序中，不生成S 单质的反应的化学方程式为 。
(4)工序①的名称为 ，所得母液循环使用。
(5)沉铁工序产生的白色沉淀
中
的化合价为 ，氧化工序发生反应的离子方程式
为 。
(6)若用还原工序得到的滤液制备
和
，所加试剂为 和 (填化学式，不
引入杂质)。
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