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1．铁的单质
(1)原子结构
铁位于元素周期表中第四周期Ⅷ族。
(2)物理性质
铁是银白色金属，熔、沸点高，抗腐蚀性强，能被磁铁吸引，具有金属的通性。
第10 讲 铁及其重要化合物
考点导航
考点一 铁的单质、氧化物及氢氧化物
重难点辨析
1
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(3)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。
①与非金属单质的反应
O2
常温下：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe2O3
点燃时：3Fe＋2O2=====Fe3O4
Cl2
2Fe＋3Cl2=====2FeCl3
S
Fe＋S=====FeS
②与水的反应
常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：
3Fe＋4H2O(g)=====Fe3O4＋4H2。
③与酸的反应
酸
化学方程式或现象
稀H2SO4
Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
稀
HNO3
Fe 不足
Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
Fe 过量
3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
浓HNO3、
浓H2SO4
常温下钝化
④与某些盐溶液CuSO4、FeCl3的反应
与CuSO4溶液反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。
与FeCl3溶液反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
2.铁的氧化物
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗名
铁红
磁性氧化铁
颜色状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体(有磁性)
溶解性
难溶于水
难溶于水
难溶于水
铁的化合价
＋2
＋3
＋2，＋3
稳定性
不稳定
稳定
稳定
与H＋反应的
离子方程式
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋
＋3H2O
Fe3O4＋8H ＋===Fe2 ＋
＋2Fe3＋＋4H2O
2
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3.铁的氢氧化物
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色态
白色固体
红褐色固体
与盐酸反应
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
受热分解
2Fe(OH)3====Fe2O3＋3H2O
制法
可溶性亚铁盐与碱溶液反应
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
可溶性铁盐与碱溶液反应
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，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋
2H2O===4Fe(OH)3
(1)铁遇冷的浓硫酸或浓硝酸，表面会形成一层致密的氧化膜而发生钝化。铝遇冷的浓硝酸或浓硫酸也会发
生钝化。钝化可阻止内部金属继续与浓酸发生反应，从而表现出较强的化学稳定性和耐腐蚀性。
(2)Fe 与Cl2反应生成FeCl3而不是FeCl2；Fe 与S 反应生成FeS 而不是Fe2S3；Fe 与盐酸反应生成FeCl2而
不是FeCl3；Fe 与I2反应生成FeI2而不是FeI3。
(3) Fe3O4的组成可用氧化物的形式表示为FeO·Fe2O3，即有1/3 的铁显＋2 价，2/3 的铁显＋3 价。
(4)Fe(NO3)2溶液酸化后，NO 在酸性条件下具有强氧化性，会将Fe2＋氧化成Fe3＋。
(5)在判断铁的化合物与酸反应的产物时，要注意铁在化合物中的价态，利用铁的价态及与其反应的化合物
的氧化性或还原性判断发生反应的类型属于复分解反应还是氧化还原反应。
(6)成功制备Fe(OH)2的关键
Fe(OH)2具有很强的还原性，易被氧化为Fe(OH)3。在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白
色沉淀状态，成功的关键有以下两点：
①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质；
②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。
(7)实验室中制备Fe(OH)2常用的三种方法
方法一：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。
方法二：还原性气体保护法
规律·方法·技巧·点拔
3
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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。
方法三：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3 所示。
(8)反应产物中铁元素价态的判断
铁与弱氧化剂(如S、I2、H＋、Cu2＋)等反应所得产物中铁元素的价态为＋2 价，如Fe＋I2=====FeI2。
铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、浓硫酸、过量硝酸等)反应所得产物中铁元素的价态为＋3 价，如2Fe＋
3Br2===2FeBr3。
铁在纯氧中燃烧得到的产物为Fe3O4，铁元素的价态为＋2、＋3 价。
(9)铁与稀硝酸反应产物的判断：
①当HNO3过量时：
反应原理：Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，铁元素的存在形式为Fe3＋，铁元素的价态为＋3 价。
②当Fe 过量时：
反应原理：3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，铁元素的存在形式为Fe2＋，铁元素的价态为＋2
价。
③当<<时：
铁元素的存在形式为Fe2＋和Fe3＋，铁元素的价态为＋2、＋3 价。
用数轴表示：
④解题时需注意量的范围：
产物
结论
≤
Fe(NO3)3
HNO3可能有剩余
≥
Fe(NO3)2
Fe 可能有剩余
在～之间
Fe(NO3)3和Fe(NO3)2
Fe 和HNO3都反应完全
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考向1 铁单质的性质
【典例1】（2023·全国·高三专题练习）下列叙述不正确的是：①Fe 与S 混合加热生成Fe2S3；②Fe 与稀硝
酸、稀硫酸反应均有气泡产生，说明Fe 与两种酸均发生置换反应；③过量的铁与浓硝酸加热反应有气体生
成；④FeCl3溶液能与Cu 反应，可用于刻蚀印刷电路板
A．①③
B．①②
C．②④
D．②③
【答案】B
【解析】】Fe 是变价金属，遇强氧化剂(如HNO3、Cl2等)生成+3 价铁，遇弱氧化剂(如S 或I2等)生成+2 价
铁，故Fe 与S 混合加热生成FeS，①错误；Fe 与稀硝酸反应生成的气体为NO，该反应不是置换反应，②
错误，故选：B。
【变式练1】（2023·全国·高三专题练习）某兴趣小组用如图所示装置进行铁与水蒸气反应的实验，下列说
法错误的是：
A．烧瓶a 中加入碎瓷片的作用是防止液体暴沸
B．b 中发生反应的化学方程式为：2Fe＋3H2O(g)
Fe2O3＋3H2
C．b 中石棉绒的主要作用是增大铁粉与水蒸气的接触面积，使反应更加充分
D．c 中试剂可以是碱石灰
【答案】B
【解析】】A．加热液体易暴沸，则a 中加入碎瓷片的作用是防止液体暴沸，故A 正确；
B．b 中生成四氧化三铁，b 中发生反应的化学方程式为：3Fe＋4H2O(g)
Fe3O4＋4H2，故B 错误；
C．b 中石棉绒的主要作用是增大铁粉与水蒸气的接触面积，使反应更加充分，从而加快反应速率，故C 正
典型例题剖析
5
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确；
D．c 中可以是碱石灰，可吸收水且干燥气体，故D 正确；
故选：B。
【变式练2】（2023·辽宁·高三统考专题练习）铁与不同浓度的硝酸溶液反应时，各种含氮产物的相对含量
与硝酸溶液浓度的关系如图所示，下列说法正确的是
A．硝酸溶液的浓度越小，其氧化产物中氮元素的价态越低
B．铁与足量4.02mol•L-1的硝酸溶液反应，含氮产物主要为NO
C．足量铁与30mL12.2mol•L-1的硝酸溶液反应，生成的气体物质的量为0.122mol
D．少量铁与浓度恒为9.75mol•L-1的硝酸溶液反应，还原剂与氧化剂的物质的量之比为13：15
【答案】D
【解析】A．根据图示，硝酸溶液的浓度越小，其还原产物中氮元素的价态越低，故A 错误；
B．根据图示，铁与足量4.02mol•L-1的硝酸溶液反应，含氮产物主要为
、NO 等，故B 错误；
C．足量铁与30mL12.2mol•L-1的硝酸溶液反应，随反应进行，硝酸浓度降低，生成含氮产物有NO、
NO2、N2、N2O、
，故C 错误；
D．少量铁与浓度恒为9.75mol•L-1的硝酸溶液反应，生成含氮还原产物的物质的量比n(NO): n(NO2):
n(N2O)=5:3:1，设生成n(NO)、 n(NO2)、n(N2O)分别为5mol、3mol、1mol，根据N 原子守恒，被还原的硝
酸为10mol，Fe 被氧化为Fe3+，根据得失电子守恒，被氧化的Fe 有
，所以还原剂与氧化剂的物质的
量之比为13：15，故D 正确；
选D。
考向2 铁的氧化物、氢氧化物的制备和性质
【典例2】（2023·全国·高三专题练习）关于铁的三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)的下列叙述正确的是
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A．铁的三种氧化物中铁元素的化合价完全相同
B．都是碱性氧化物，都能与盐酸反应生成氯化铁和水
C．氧化亚铁可应用于瓷器制作中使釉呈绿色
D．四氧化三铁中铁元素有＋2 价和＋3 价，它是一种混合物
【答案】C
【解析】】A．FeO 中铁元素的化合价为＋2 价，Fe2O3中铁元素的化合价为＋3 价，Fe3O4为复杂的氧化物，
其中铁元素的化合价可以看作是由＋2、＋3 价组成的，A 错误；
B．FeO、Fe2O3为碱性氧化物，FeO 与盐酸反应：FeO＋2HCl=FeCl2＋H2O，Fe2O3与盐酸反应：Fe2O3＋
6HCl=2FeCl3＋3H2O，Fe3O4不属于碱性氧化物，与盐酸反应：Fe3O4＋8HCl=FeCl2＋2FeCl3＋4H2O，B 错误；
C．氧化亚铁是一种黑色粉末，可用作色素，应用于瓷器制作中使釉呈绿色，C 正确；
D．四氧化三铁是复杂的氧化物，属于纯净物，D 错误；
故答案选C。
【变式练3】（2022·全国·高三专题练习）用废铁屑[主要成分为Fe 和铁锈
，还含有C 等难溶于酸
的杂质]为原料制备
的一种实验流程如下：
下列与流程相关的装置或操作正确且能达到实验目的的是
A．可在装置甲中进行“酸浸”操作
B．按图乙所示操作配制“酸浸”所需的
溶液
C．用装置丙过滤“酸浸”后所得悬浊液
D．用装置丁灼烧
固体制
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【答案】A
【解析】】A．由图可知，甲装置为固液不加热装置，可进行“酸浸”操作，故A 正确；
B．配制“酸浸”所需的稀硫酸溶液时，胶头滴管应在容量瓶的正上方，不能插入容量瓶中， 故B 错误；
C．过滤时，应用玻璃棒引流，防止溶液溅出，故C 错误；
D．灼烧氢氧化铁固体时，应在坩埚中进行，不能在烧杯中直接灼烧固体，故D 错误；
故选A。
【变式练4】（2023·全国·高三专题练习）下列各图示中不能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解析】Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即发生反应：4Fe(OH)2＋O2＋
2H2O===4Fe(OH)3，因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的空气或氧气。
A．A 中先用铁与稀硫酸反应产生的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，因
此可以长时间看到白色沉淀，故A 不符合题意；
B．B 中的原理为铁作为阳极产生Fe2＋，与阴极产生的OH－结合生成 Fe(OH)2，且液面用汽油保护，能防
止空气进入，因此可以长时间看到白色沉淀，故B 不符合题意；
C．C 中由于空气中的氧气能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀，故C 符合题意；
D．D 中液面加苯阻止了空气进入，故D 不符合题意；
故答案选C。
1．（2023·广东·统考高考真题）劳动有利于“知行合一”。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选
项
劳动项目
化学知识
A
帮厨活动：帮食堂师傅煎鸡蛋准备午餐
加热使蛋白质变性
B
环保行动：宣传使用聚乳酸制造的包装材料
聚乳酸在自然界可生物降解
C
家务劳动：擦干已洗净的铁锅，以防生锈
铁丝在
中燃烧生成
D
学农活动：利用秸秆、厨余垃圾等生产沼气
沼气中含有的
可作燃料
三年真题·两年模拟
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A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】C
【解析】A．鸡蛋主要成分是蛋白质，帮食堂师傅煎鸡蛋准备午餐，加热使蛋白质变性，有关联，故A 不
符合题意；
B．聚乳酸在自然界可生物降解，为了减小污染，宣传使用聚乳酸制造的包装材料，两者有关联，故B 不
符合题意；
C．擦干已洗净的铁锅，以防生锈，防止生成氧化铁，铁丝在
中燃烧生成
，两者没有关联，故C
符合题意；
D．利用秸秆、厨余垃圾等生产沼气，沼气主要成分是甲烷，甲烷用作燃料，两者有关系，故D 不符合题
意。
综上所述，答案为C。
2．（2022·重庆·统考高考真题）下列操作中，不会影响溶液中K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、Cl-、NO 等离子大
量共存的是
A．加入ZnSO4
B．加入Fe 粉
C．通入NH3
D．通入CO2
【答案】D
【解析】A．向溶液中加入硫酸锌溶液，硫酸根离子会与溶液中的钡离子反应，会影响溶液中离子的大量
共存，故A 不符合题意；
B．向溶液中加入铁粉，铁离子会与铁反应生成亚铁离子，会影响溶液中离子的大量共存，故B 不符合题
意；
C．向溶液中通入氨气，铝离子、铁离子会与氨水反应生成氢氧化铝、氢氧化铁沉淀，会影响溶液中离子
的大量共存，故C 不符合题意；
D．向溶液中通入二氧化碳，二氧化碳与溶液中离子不发生任何反应，不会影响溶液中离子的大量共存，
故D 符合题意；
故选D。
3．（2022·浙江·统考高考真题）下列说法正确的是
A．工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁
B．接触法制硫酸时，煅烧黄铁矿以得到三氧化硫
C．浓硝酸与铁在常温下不能反应，所以可用铁质容器贮运浓硝酸
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D．“洁厕灵”(主要成分为盐酸)和“84 消毒液”(主要成分为次氯酸钠)不能混用
【答案】D
【解析】A．六水合氯化镁没有自由移动的离子，不能导电，工业上通过电解熔融的无水氯化镁制取金属
镁，A 不正确；
B．接触法制硫酸时，煅烧黄铁矿只能得到二氧化硫，二氧化硫在接触室经催化氧化才能转化为三氧化硫，
B 不正确；
C．在常温下铁与浓硝酸发生钝化反应，在铁表面生成一层致密的氧化物薄膜并阻止反应继续发生，所以
可用铁质容器贮运浓硝酸，C 不正确；
D．“洁厕灵”(主要成分为盐酸)和“84 消毒液”(主要成分为次氯酸钠)不能混用，若两者混用会发生归中
反应生成氯气，不仅达不到各自预期的作用效果，还会污染环境，D 正确；
综上所述，本题选D。
4．（2022·广东·高考真题）劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包
可与酸反应
B
环保工程师用熟石灰处理酸性废水
熟石灰具有碱性
C
工人将模具干燥后再注入熔融钢水
铁与
高温下会反应
D
技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板
铝能形成致密氧化膜
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】A
【解析】A．小苏打是碳酸氢钠，不是碳酸钠，主要用来做膨松剂，故A 符合题意；
B．熟石灰是氢氧化钙，具有碱性，可以用于处理酸性废水，故B 不符合题意；
C．熔融的铁与水蒸气在高温下反应会生成四氧化三铁和氢气，因此必须将模具干燥，故C 不符合题意；
D．钢板上镀铝，保护钢板，金属铝表面形成致密氧化膜而保护金属铝不被腐蚀，，故D 不符合题意。
综上所述，答案为A。
5．（2022·浙江·统考高考真题）下列说法正确的是
A．铁与碘反应易生成碘化铁
B．电解ZnSO4溶液可以得到Zn
C．用石灰沉淀富镁海水中的Mg2+，生成碳酸镁
D．SO2通入BaCl2溶液中生成BaSO3沉淀
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【答案】B
【解析】A．I2属于弱氧化剂，与Fe 反应生成FeI2，A 错误；
B．电解一定浓度的硫酸锌溶液，Zn2+在阴极得电子析出Zn，B 正确；
C．石灰沉淀Mg2+生成的沉淀是Mg(OH)2，C 错误；
D．SO2通入BaCl2溶液中不能生成BaSO3沉淀，因为H2SO3酸性比HCl 弱，该复分解反应不能发生，D 错
误；
故答案选B。
6．（2022·浙江·统考高考真题）下列说法不正确的是
A．镁合金密度较小、强度较大，可用于制造飞机部件
B．还原铁粉可用作食品干燥剂
C．氯气、臭氧、二氧化氯都可用于饮用水的消毒
D．油脂是热值最高的营养物质
【答案】B
【解析】A．金属镁的密度较小，镁合金的强度高、机械性能好，是制造汽车、飞机、火箭的重要材料，
故A 正确；
B．还原铁粉能吸收氧气，可用作食品脱氧剂，故B 错误；
C．氯气、臭氧、二氧化氯都具有强氧化性，能杀菌消毒，都可用于饮用水的消毒，故C 正确；
D．油脂在代谢中可以提供的能量比糖类和蛋白质约高一倍，油脂是热值最高的营养物质，故D 正确 ；
选B。
7．（2023·辽宁·统考高考真题）某工厂采用如下工艺制备
，已知焙烧后
元素以
价形式存在，
下列说法错误的是
A．“焙烧”中产生
B．滤渣的主要成分为
C．滤液①中
元素的主要存在形式为
D．淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用
【答案】B
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【解析】A．铁、铬氧化物与碳酸钠和氧气反应时生成对应的钠盐和二氧化碳，A 正确；
B．焙烧过程铁元素被氧化，滤渣的主要成分为氧化铁，B 错误；
C．滤液①中
元素的化合价是+6 价，铁酸钠遇水水解生成氢氧化铁沉淀溶液显碱性，所以Cr 元素主要
存在形式为
，C 正确；
D．由分析知淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用，D 正确；
故选B。
8．（2023·全国·统考高考真题）化学在文物的研究和修复中有重要作用。下列说法错误的是
A．竹简的成分之一纤维素属于天然高分子
B．龟甲的成分之一羟基磷灰石属于无机物
C．古陶瓷修复所用的熟石膏，其成分为Ca(OH)2
D．古壁画颜料中所用的铁红，其成分为Fe2O3
【答案】C
【解析】】A．纤维素是一种天然化合物，其分子式为(C6H10O5)n，其相对分子质量较高，是一种天然高分
子，A 正确；
B．羟基磷灰石又称又称羟磷灰石、碱式磷酸钙，其化学式为[Ca10(PO4)6(OH)2]，属于无机物，B 正确；
C．熟石膏是主要成分为2CaSO4·H2O，Ca(OH)2为熟石灰的主要成分，C 错误；
D．Fe2O3为红色，常被用于油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，俗称铁红，D 正确；
故答案选C。
9．（2023·浙江·高考真题）物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是
A．
能使某些色素褪色，可用作漂白剂B．金属钠导热性好，可用作传热介质
C．
溶液呈碱性，可用作消毒剂
D．
呈红色，可用作颜料
【答案】C
【解析】A．SO2具有漂白性，能使某些色素褪色，选项A 正确；
B．钠导热性好，液态钠可用作核反应堆的传热介质，选项B 正确；
C．NaClO 溶液可用于杀菌消毒，并不是由于其具有碱性，而是因为其具有强氧化性，选项C 不正确；
D．Fe2O3的颜色是红色,可用作红色颜料，选项D 正确；
答案选C。
10．（2021·江苏·高考真题）下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是
A．铁粉能与O2反应，可用作食品保存的吸氧剂
B．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料
C．FeCl3具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的Cu
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D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水
【答案】B
【解析】A．因为铁粉能与O2反应，所以可用作食品保存的吸氧剂，A 正确；
B．纳米Fe3O4具有磁性，可用作铁磁性材料，B 错误；
C．FeCl3与Cu 反应生成FeCl2和CuCl2，主要利用其氧化性，C 正确；
D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，具有吸附性，可用于净水，D 正确；
故选B。
11．（2021·广东揭阳·普宁市第二中学校考模拟预测）(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O 俗称摩尔盐，在空气中比FeSO4
稳定，是分析化学中重要的基准物质。用废铁屑制备摩尔盐的流程如图：
下列说法错误的是
A．加Na2CO3的作用是除去铁屑表面的油污
B．H2SO4应过量，使Fe 完全溶解
C．结晶时，当溶液表面出现晶膜即可停止加热
D．摩尔盐溶液可用来标定未知浓度的KMnO4溶液
【答案】B
【解析】A．Na2CO3溶液呈碱性，可促使油脂水解成溶水性产物，从而可以去除铁屑表面油污，故A 正确；
B．制备FeSO4时因FeSO4易被氧化，所以要保证Fe 稍过量，防止生成Fe3+，因此硫酸不宜过量，故B 错
误；
C．(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O 在结晶时，为了防止失去结晶水和铵盐分解，应采用冷却结晶的方式，当溶液表
面出现晶膜时停止加热，待大量晶体析出时，过滤、洗涤、干燥，故C 正确；
D．(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O 在空气中相对稳定，但Fe2+可以与强氧化剂KMnO4发生氧化还原反应，可以作为
基准物质标定未知浓度的KMnO4溶液，故D 正确；
故选：B。
12．（2023·上海徐汇·统考二模）下列物质不能通过化合反应直接转化的是
A．
B．
C．
D．
【答案】D
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【解析】】A．FeCl3和Fe 发生化合反应生成
，故A 不符合题意；
B．Na2CO3 和CO2、H2O 发生化合反应生成NaHCO3，故B 不符合题意；
C．Fe(OH)2和O2、H2O 发生化合反应得到Fe(OH)3，故C 不符合题意；
D．Al(OH)3只能通过复分解反应生成，不能通过化合反应直接制得，故D 符合题意；
故答案选D。
1．亚铁盐与铁盐
(1)亚铁盐。
含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，Fe2＋既有氧化性，又有还原性，Fe2＋与Zn、Cl2反应的离子方程式分别为：Zn
＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe，Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋。
(2)铁盐。
①氧化性：含有Fe3＋的溶液呈棕黄色，Fe3＋具有氧化性，Fe3＋与Fe、Cu 反应的离子方程式分别为：2Fe3＋
＋Fe===3Fe2＋，2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
②特性：含有Fe3＋的盐溶液遇到SCN－时变成红色。
③FeCl3易水解：将其饱和溶液滴入沸水中制备胶体的化学方程式为FeCl3＋3H2O=====Fe(OH)3(胶体)＋
3HCl。
2．Fe2＋和Fe3＋的检验方法
(1)Fe2＋的检验。
①―――――→无现象――→溶液变红色，证明含有Fe2＋。
反应的离子方程式：Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋ Fe3＋＋3SCN－==Fe(SCN)3。
②―――――――――――――→产生蓝色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2，证明含有Fe2＋。反应的离子方程式为：
3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓。
③―――――――→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＋。
(2)Fe3＋的检验。
①――――――→溶液变红色，证明含有Fe3＋。
反应的离子方程式为_Fe3＋＋3SCN－==Fe(SCN)3。
②―――――――→产生_红褐色__沉淀，证明有Fe3＋存在。
(3)含Fe3＋、Fe2＋的混合溶液中Fe2＋的检验。
①――――→酸性KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有Fe2＋。
②―――→溴水褪色，说明含有Fe2＋。
③―――――――――→产生蓝色沉淀，证明混合溶液中含Fe2＋。
考点二 Fe2+、Fe3+的转化与检验
重难点辨析
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(4)含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋的检验：
①―――――→溶液变红色，说明含有Fe3＋。
②―――――→试纸变蓝色，说明含有Fe3＋。
混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的除去方法
(1)除去含Mg2＋的溶液中混有的Fe3＋。向混合溶液中加入Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2中的任意一种，
与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进Fe3＋的水解，将Fe3＋转化成Fe(OH)3沉淀而除去，过滤后向溶液中再加
入适量相应的酸。
(2)除去含Cu2＋的溶液中混有的Fe3＋。向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3中的任
意一种，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，过滤后向溶
液中再加入适量相应的酸。
(3)除去含Mg2＋的溶液中混有的Fe2＋。先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按(1)中
的方法除去溶液中的Fe3＋。
(4)除去含Cu2＋的溶液中混有的Fe2＋。先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按(2)中
的方法除去溶液中的Fe3＋。
(5)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(新制氯水有可能氧化SCN－)。
(6)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋(Cl－能还原KMnO4，有干扰)。
考向1 含铁物质的除杂问题
【典例1】（2022 秋·广东·高三校联考阶段练习）下列关于铁及其化合物相互转化的离子方程式书写正确
的是
A．钢铁的析氢腐蚀：
B．FeO 为碱性氧化物：
C．
的氧化性：
D．
的还原性：
【答案】D
【解析】A．铁的析氢腐蚀：
，A 错误；
规律·方法·技巧·点拔
典型例题剖析
15
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B．FeO 为碱性氧化物：
，B 错误；
C．离子方程式没有配平，应为：
，C 错误；
D．
的还原性：
，D 正确；
故选D。
【变式练1】（2023·四川乐山·统考三模）下列实验操作能达到实验目的的是
选
项
实验目的
实验操作
A
测定硫酸铜晶体中结晶水的
含量
加热盛有硫酸铜晶体的坩埚，待固体全部呈白色后将坩埚放置在铁架
台上冷却，再称重
B
检验Fe(NO3)2中是否混有
Fe(NO3)3
取样品于试管中，滴加稀硫酸溶解，再滴加几滴KSCN 溶液
C
验证石蜡油分解的产物不仅
是烷烃
将热分解的气体产物通入溴的四氯化碳溶液
D
制备无水氯化铝
在硬质玻璃管中灼烧AlCl3·6H2O，同时通入干燥空气气流保护
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】C
【解析】A．加热后的坩埚须在干燥器中冷却，防止吸收空气中的水导致测量结果产生误差，A 错误；
B．检验Fe(NO3)2中是否混有Fe(NO3)3，若滴加稀硫酸溶解，则氢离子和硝酸根离子构成强氧化性溶液会
将亚铁离子氧化为铁离子，再滴加几滴KSCN 溶液溶液肯定变红，B 错误；
C．石蜡油分解的产物通入溴的四氯化碳溶液，若溶液褪色则证明有不饱和烃存在，否则为烷烃，C 正确；
D．在硬质玻璃管中灼烧AlCl3·6H2O，同时通入干燥氯化氢气流保护可以制备无水氯化铝，D 错误；
故选C。
【变式练2】（2023·山东济南·统考三模）生产软磁铁氧体的主要原料是α-FeOOH，以硫铁矿(主要成分是
FeS2，含少量Al2O3、SiO2和Fe3O4)为原料制备α-FeOOH 的工艺流程如下，相关数据见下表。下列说法错
误的是
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物质
开始沉淀pH(25℃)
1.9
7.6
4.0
沉淀完全pH(25℃)
3.2
9.7
5.2
A．“焙烧”的产物之一可用于工业制硫酸
B．“试剂a”可以为FeS，主要目的是除去过量硫酸
C．“试剂b”可以为氨水，调pH 的范围为5.2～7.6
D．“沉淀”时，pH 过高或者过低均不利于生成
【答案】B
【解析】硫铁矿焙烧主要发生的反应方程式为：4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2，然后加入稀硫酸进行酸浸，
反应原理有：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O、
Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+4H2O+FeSO4，然后过滤得到滤渣A，主要成分为SiO2，试剂a 为还原性铁粉，主
要目的为将Fe3+转化为Fe2+，便以后续步骤中除去Al3+，过滤得到滤渣B，主要成分为Fe，加入试剂b 调节
溶液pH 为5.2~7.6 将Al3+完全沉淀，而除去过滤得到滤渣C，主要成分为Al(OH)3，向滤液中主要含有
Fe2+加入过氧化氢和氨水，产生沉淀FeOOH，过滤得到滤液D，主要成分为(NH4)2SO4，据此分析解题。
A．由分析可知，“焙烧”的产物之一SO2，可以转化为SO3，然后SO3+H2O=H2SO4，故可用于工业制硫酸，
A 正确；
B．由分析可知，“试剂a”的主要目的是将Fe3+完全还原为Fe2+，可以为FeS，但主要目的不是除去过量硫
酸，B 错误；
C．由分析可知，“试剂b” 的目的为调节溶液pH 为5.2~7.6 将Al3+完全沉淀，故可以为氨水，C 正确；
D．“沉淀”时，pH 过高则溶液中的OH-浓度过大，将生成Fe(OH)3沉淀，pH 过低即溶液中H+浓度过大，
不利于生成
，D 正确；
故答案为：B。
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考向2 Fe2＋和Fe3＋的检验
【典例2】（2023 春·广东揭阳·高三校联考阶段练习）市场出售的某种麦片中含有微量、颗粒细小的还原
铁粉，在人体胃酸(主要成分：盐酸)的作用下可发生反应进行补铁，实验室模拟胃酸与该麦片反应，下列
操作可检验出反应生成补铁溶液的是
A．取样，加入少量
溶液
B．取样，加入少量
溶液
C．取样，加入少量KSCN 溶液
D．取样，加入少量
溶液
【答案】D
【解析】A．铁粉与胃酸反应，生成补铁的溶液，是亚铁盐，实验目的是亚铁离子的检验。盐酸会干扰
进行检验，选项A 错误；
B．过量的盐酸会影响FeS 的生成，选项B 错误；
C．能使KSCN 溶液变红是
，选项C 错误；
D．加入
溶液有蓝色沉淀生成，说明有
，选项D 正确；
答案选D。
【变式练3】（2023·江苏扬州·统考三模）根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选
项
实验操作和现象
结论
A
用pH 试纸测得：
溶液的pH 约为9，
溶液
的pH 约为8
电离出
的能力比
的强
B
向3mLKI 溶液中滴加几滴溴水，振荡，再滴加1mL 淀粉溶
液，溶液显蓝色
的氧化性比
的强
C
向X 溶液中滴加几滴新制氯水，振荡，再加入少量KSCN 溶
液，溶液变为红色
X 溶液中一定含有
D
向20%蔗糖溶液中加入少量稀
，加热；再加入银氨溶
液；未出现银镜
蔗糖未水解
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】B
【解析】A．应该用pH 试纸测定浓度相同的CH3COONa 和NaNO2溶液，浓度不同无法判断，故A 错误；
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B．Br2把碘离子氧化为碘单质，I2遇淀粉变蓝色，溴的氧化性大于碘，故B 正确；
C．X 溶液中也可能本来就有Fe3+，不一定含有Fe2+，故C 错误；
D．银镜反应应该在碱性条件下进行，要先加入氢氧化钠溶液中和硫酸至溶液呈碱性，再加入银氨溶液，
故D 错误；
答案选B。
【变式练4】（2023·河南·校联考模拟预测）氯化铁是实验室中经常使用的物质，根据下列实验目的设计的
实验方案正确的是
选
项
实验目的
实验方案
A
实验室配制FeCl3溶液
称量一定质量的氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中，再加入
蒸馏水稀释至所需浓度
B
检验配制的FeCl3溶液中是否含有Fe2+
向酸性高锰酸钾溶液中滴入少量氯化铁溶液，观察溶液颜
色的变化
C
制备氢氧化铁胶体并鉴别氯化铁溶液
与氢氧化铁胶体
煮沸少许饱和氯化铁溶液一段时间后，采用丁达尔现象鉴
别所得物质和氯化铁溶液
D
验证铁离子的氧化性
向FeCl3溶液中先滴加一定量的NaF 溶液，再滴加几滴
KSCN 溶液，未出现红色
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】A
【解析】A．配制FeCl3溶液时加入HCl 抑制水解，A 正确；
B．酸性高锰酸钾溶液也可以氧化Cl-，B 错误；
C．制备氢氧化铁胶体，向沸腾的蒸馏水中逐滴加入1~2mL 饱和氯化铁溶液,继续煮沸至液体呈红褐色，停
止加热，C 错误；
D．F－与Fe3+反生成更为稳的无色
，滴入SCN-后，Fe3+无法与SCN-结合，与氧化性无关，D 错误；
故答案为：A。
1．（2023·江苏·统考高考真题）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
三年真题·两年模拟
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选
项
探究目的
实验方案
A
溶液中是否含有
向
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
是否有还原性
向
溶液中滴加几滴酸性
溶液，观察溶液颜色变化
C
是否水解
向
溶液中滴加2~3 滴酚酞试液，观察溶液颜色变化
D
能否催化
分
解
向
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
应直接向待测液中滴加KSCN 溶液，向待测液中滴加氯水会将
氧化为
干扰实验，A 错误；
B．向
溶液中滴加几滴酸性
溶液，若观察溶液紫色褪去，说明
有还原性，B 正确；
C．
发生水解反应
使溶液显酸性，应向
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
溶液中滴加几滴
溶液，若产生气泡有可能是
的催化作用，D 错误。
故选B。
2．（2023·全国·统考高考真题）一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变
化的是
A
硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉
淀
B
硫化钠溶液出现浑浊颜色变
深
C
溴水颜色逐渐褪去
D
胆矾表面出现白色粉末
A．A
B．B
C．C
D．D
20
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【答案】D
【解析】A．溶液呈棕黄色是因为有Fe3+，有浑浊是产生了Fe(OH)3，因为硫酸亚铁久置后易被氧气氧化，
化学方程式为：12FeSO4+3O2+6H2O=4Fe2(SO4)3+4Fe(OH)3↓，A 错误；
B．硫化钠在空气中易被氧气氧化为淡黄色固体硫单质，使颜色加深，化学方程式为：
2Na2S+O2+2H2O=4NaOH+2S↓，B 错误；
C．溴水的主要成分是溴和水，它们会反应，但速度很慢，Br2+H2O
HBrO+HBr，2HBrO=2HBr+O2，所
以溴水放置太久会变质。但不是生成高溴酸，所以选项中的化学方程式错误，C 错误；
D．胆矾为CuSO4·5H2O，颜色为蓝色，如果表面失去结晶水，则变为白色的CuSO4，化学方程式为：
CuSO4·5H2O=CuSO4+5H2O，方程式正确，D 正确；
故选D。
3．（2023·浙江·高考真题）探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案
现象
结论
A
往
溶液中加入
片
短时间内无明显现象
的氧化能力比
弱
B
往
溶液中滴加
溶液，再加
入少量
固体
溶液先变成血红色后
无明显变化
与
的反应不可逆
C
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐
酸，滴加
溶液
溶液呈浅绿色
食品脱氧剂样品中没有
价铁
D
向沸水中逐滴加5~6 滴饱和
溶液，持
续煮沸
溶液先变成红褐色再
析出沉淀
先水解得
再聚集成
沉淀
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】D
【解析】A．FeCl2溶液中加入Zn 片，
，溶液由浅绿色变为无色，Fe2+的氧化能力比
Zn2+强，A 错误；
B．溶液变成血红色的原因，
，与
和K+无关，B 错误；
C．铁离子可能先与单质铁生成亚铁离子，则溶液呈绿色，C 错误；
D．向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，制取Fe(OH)3胶体，继续加热则胶体因聚沉变为沉淀，D 正确；
故答案为：D。
4．（2022·江苏·高考真题）室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的的是
21
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选
项
探究方案
探究目的
A
向盛有
溶液的试管中滴加几滴
溶液，振荡，再滴加几滴新制氯
水，观察溶液颜色变化
具有还原性
B
向盛有
水溶液的试管中滴加几滴品红溶液，振荡，加热试管，观察溶液
颜色变化
具有漂白性
C
向盛有淀粉-KI 溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，观察溶液颜色变化
的氧化性比
的
强
D
用pH 计测量醋酸、盐酸的pH，比较溶液pH 大小
是弱电
解质
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】D
【解析】A．向盛有
溶液的试管中滴加几滴
溶液，无现象，振荡，再滴加几滴新制氯水，溶
液变为红色，亚铁离子被新制氯水氧化，说明
具有还原性，A 正确；
B．向盛有
水溶液的试管中滴加几滴品红溶液，品红溶液褪色，振荡，加热试管，溶液又恢复红色，
说明
具有漂白性， B 正确；
C．向盛有淀粉-KI 溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，溶液变为蓝色，说明
的氧化性比
的强，C 正
确；
D．用pH 计测量醋酸、盐酸的pH 用以证明
是弱电解质时，一定要注明醋酸和盐酸的物质的量
浓度相同，D 错误。
故选D。
5．（2022·浙江·统考高考真题）亚硝酸钠俗称“工业盐”，其外观、口感与食盐相似，人若误服会中毒。
现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液，分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列
方案设计、现象和结论都正确的是
方案设计
现象和结论
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A
先加入少量
溶液，再加
溶液和足量稀硝酸，振荡
若产生白色沉淀，则样品为亚硝酸钠
B
加到少量
溶液中，再加硫酸酸化，振荡
若溶液褪色，则样品为亚硝酸钠
C
先加到少量
溶液中，再加入稀盐酸酸化，振荡
若溶液变黄色，则样品为亚硝酸钠
D
先加入少量
溶液，再加入
溶液和稀硝酸，振荡
若产生白色沉淀，则样品为亚硝酸钠
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】C
【解析】A．样品若为NaCl，依然会出现白色沉淀，A 错误；
B．氯化钠电离出的氯离子也可以被酸性高锰酸钾氧化，而使其褪色，B 错误；
C．亚硝酸有氧化性，可以把二价铁氧化为三价铁，溶液变为黄色，C 正确；
D．稀硝酸可以把亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，再加入氯化钡可以生成硫酸钡白色沉淀，D 错误；
故选C。
6．（2022·广东·高考真题）为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放
入酸化的
溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是
A．加入
溶液产生沉淀
B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C．加入
溶液无红色出现
D．加入
溶液无蓝色沉淀生成
【答案】D
【解析】镀层有破损的镀锌铁片被腐蚀，则将其放入到酸化的3%NaCl 溶液中，会构成原电池，由于锌比
铁活泼，作原电池的负极，而铁片作正极，溶液中破损的位置会变大，铁也会继续和酸化的氯化钠溶液反
应产生氢气，溶液中会有亚铁离子生成。
A．氯化钠溶液中始终存在氯离子，所以加入硝酸银溶液后，不管铁片是否被腐蚀，均会出现白色沉淀，
故A 不符合题意；
B．淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物质，但不论铁片是否被腐蚀，均无氧化性物质与碘化钾发生反应，故
B 不符合题意；
C．KSCN 溶液可检测铁离子的存在，上述现象中不会出现铁离子，所以无论铁片是否被腐蚀，加入KSCN
溶液后，均无红色出现，故C 不符合题意；
D．K3[Fe(CN)6]是用于检测Fe2+的试剂，若铁片没有被腐蚀，则溶液中不会生成亚铁离子，则加入
K3[Fe(CN)6]溶液就不会出现蓝色沉淀，故D 符合题意。
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综上所述，答案为D。
7．（2023·湖南·统考高考真题）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
【答案】D
【解析】A．向氨水中滴加
溶液并振荡，由于开始时氨水过量，振荡后没有沉淀产生，发生的反应
为
；向
溶液中滴加氨水并振荡，开始时生成白色沉淀且
沉淀逐渐增多,发生的反应为
；当氨水过量后，继续滴加氨水沉淀逐
渐减少直至沉淀完全溶解，发生的反应为
，因此，改变两种试剂
的滴加顺序后反应现象有明显差别，A 不符合题意；
B．向
中滴加
溶液并振荡，由于开始时
过量，振荡后没有沉淀产生，发生的反应
为
；向
溶液中滴加
并振荡，开始时生成
白色沉淀且沉淀逐渐增多,发生的反应为
；当
过量后，继
续滴加
沉淀逐渐减少直至沉淀完全溶解，发生的反应为
，因此，
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改变两种试剂的滴加顺序后反应现象有明显差别，B 不符合题意；
C．向
溶液中滴加酸性
溶液并振荡，由于开始时
是过量的，
可以被
完全还原，可以看到紫红色的溶液褪为无色，发生的反应为
;向
溶液中滴加酸性
溶液
并振荡，由于开始时
是过量的，
逐渐被
还原，可以看到紫红色的溶液逐渐变浅，
最后变为无色，因此，改变两种试剂的滴加顺序后反应现象有明显差别，C 不符合题意；
D．向
溶液中滴加
溶液，溶液立即变为血红色；向
溶液中滴加
溶液，溶液同样立
即变为血红色，因此，改变两种试剂的滴加顺序后反应现象没有明显差别，D 符合题意；
综上所述，本题选D。
8．（2022·湖北·统考高考真题）下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是
A．在
氨水中：
B．在
氯化钠溶液中：
C．在
醋酸溶液中：
D．在
硝酸银溶液中：
【答案】C
【解析】A．氨水显碱性，会与
反应，不能大量共存，A 项错误；
B．
会发生氧化还原反应，不能大量共存，B 项错误；
C．醋酸显酸性，在醋酸溶液中
均不会发生反应，能大量共存，C 项正确；
D．硝酸银中的银离子会与氯离子反应生成沉淀，不能大量共存，D 项错误；
答案选C。
9．（2022·海南·统考高考真题）依据下列实验，预测的实验现象正确的是
25
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选
项
实验内容
预测的实验现象
A
溶液中滴加NaOH 溶液至过量
产生白色沉淀后沉淀消失
B
溶液中滴加KSCN 溶液
溶液变血红色
C
AgI 悬浊液中滴加NaCl 溶液至过量
黄色沉淀全部转化为白色沉淀
D
酸性
溶液中滴加乙醇至过量
溶液紫红色褪去
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】D
【解析】A．MgCl2溶液中滴加NaOH 溶液至过量，两者发生反应产生白色沉淀，白色沉淀为氢氧化镁，
氢氧化镁为中强碱，其不与过量的NaOH 溶液发生反应，因此，沉淀不消失，A 不正确；
B．FeCl3溶液中滴加 KSCN 洛液，溶液变血红色，实验室通常用这种方法检验的Fe3+存在；FeCl2溶液中
滴加 KSCN 洛液，溶液不变色，B 不正确；
C．AgI 的溶解度远远小于AgCl，因此，向AgI 悬浊液中滴加 NaCl 溶液至过量，黄色沉淀不可能全部转
化为白色沉淀，C 不正确；
D．酸性KMnO4溶液呈紫红色，其具有强氧化性，而乙醇具有较强的还原性，因此，酸性KMnO4溶液中
滴加乙醇至过量后溶液紫红色褪去，D 正确；
综上所述，依据相关实验预测的实验现象正确的是D，本题选D。
10．（2022·广东·高考真题）陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
用焦炭和石英砂制取粗硅
可制作光导纤维
B
利用海水制取溴和镁单质
可被氧化，
可被还原
C
石油裂解气能使溴的
溶液褪
色
石油裂解可得到乙烯等不饱和烃
D
水解可生成
胶体
可用作净水剂
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】A
【解析】A．焦炭具有还原性，工业上常利用焦炭与石英砂（SiO2）在高温条件下制备粗硅，这与SiO2是
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否做光导纤维无因果关系，故A 符合题意；
B．海水中存在溴离子，可向其中通入氯气等氧化剂将其氧化为溴单质，再经过萃取蒸馏物理操作分离提
纯溴单质，另外，通过富集海水中的镁离子，经过沉淀、溶解等操作得到无水氯化镁，随后电解熔融氯化
镁可制备得到镁单质，陈述I 和陈述II 均正确，且具有因果关系，B 不符合题意；
C．石油在催化剂加热条件下进行裂解可得到乙烯等不饱和烃，从而使溴的CCl4溶液褪色，陈述I 和陈述
II 均正确，且具有因果关系，C 不符合题意；
D．FeCl3溶液中铁离子可发生水解，生成具有吸附性的氢氧化铁胶体，从而可用作净水剂，陈述I 和陈述
II 均正确，且具有因果关系，D 不符合题意；
综上所述，答案为A。
11．（2021·广东揭阳·普宁市第二中学校考模拟预测）部分含铁物质及化合价关系如图所示，下列说法错
误的是
A．工业上用热还原法冶炼a
B．b 是黑色固体，在空气中加强热变为红色
C．c 可以通过化合反应生成d
D．e 可以加快H2O2的分解
【答案】B
【解析】A．铁为较活泼金属，工业上常用一氧化碳为还原剂的热还原法冶炼铁，故A 正确；
B．氧化亚铁为黑色固体，在空气中加强热会与空气中的氧气反应生成黑色的四氧化三铁，故B 错误；
C．氢氧化亚铁具有还原性，能与水和氧气反应生成氢氧化铁，该反应的产物只有氢氧化铁，属于化合反
应，故C 正确；
D．铁离子是过氧化氢发生分解反应的催化剂，可以加快过氧化氢的分解速率，故D 正确；
故选B。
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12．（2021·海南·统考高考真题）无水
常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程，
以废铁屑(含有少量碳和
杂质)为原料制备无水
。
已知：氯化亚砜(
)熔点-101℃，沸点76℃，易水解。
回答问题：
(1)操作①是过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
(2)为避免引入新的杂质，试剂B 可以选用___________(填编号)。
A．
溶液
B．
水
C．
水
D．
溶液
(3)操作②是蒸发结晶，加热的同时通入
的目的是 。
(4)取少量
晶体，溶于水并滴加
溶液，现象是 。
(5)反应
的化学方程式为 。
(6)由
转化成
的过程中可能产生少量亚铁盐，写出一种可能的还原剂 ，并设计实验验证是
该还原剂将
还原 。
【答案】(1)漏斗
(2)BD
(3)防止水解
(4)溶液变为血红色
(5)
(6)
先加盐酸酸化，再加溶液，产生白色沉淀，则是将还原
【解析】废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)加入盐酸，铁粉反应生成氯化亚铁，过滤除去少量碳和SiO2杂质，
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A(氯化亚铁)加入氧化剂B 生成C(氯化铁)，蒸发结晶生成
，通入SOCl2生成FeCl3。
（1）过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
（2）A(氯化亚铁)加入氧化剂B 生成C(氯化铁)，A、C 都引入杂质离子，故选BD。
（3）加热促进氯化铁溶液的水解，会生成氢氧化铁，故加入
的目的是防止水解。
（4）KSCN 溶液遇Fe3+变为红色。
（5）根据已知信息氯化亚砜(
)熔点-101℃，沸点76℃，易水解，可得
与SOCl2生
成FeCl3的化学方程式为
。
（6）可能反应中生成的二氧化硫将氯化铁还原为氯化亚铁，若二氧化硫作还原剂，则氧化产物为硫酸盐，
故若加盐酸酸化，再加溶液，产生白色沉淀，则是二氧化硫作还原剂。
1．“铁三角”中的转化关系
(1)将H2S 气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：
H2S＋2Fe3＋===S↓＋2Fe2＋＋2H＋。
(2)将FeCl3溶液滴入KI 淀粉溶液，溶液变蓝：
2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋。
考点三 铁及其化合物转化关系及应用
重难点辨析
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(3)用FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔：
Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋。
(4)将H2O2滴入到酸性FeCl2溶液中：
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。
(5)将FeCl2溶液滴入到HNO3溶液中，有无色气体放出：
。
2．“铁三角”的重要应用：
(1)除杂。
主要物质
杂质
除杂方法
Fe2＋
Fe3＋
加过量铁屑后过滤
FeCl3
FeCl2
加氯水或H2O2
Fe2＋
Cu2＋
加过量铁屑后过滤
(2)判断离子能否共存。
Fe2＋NO(H＋)、ClO－、MnO(H＋)
Fe3＋S2－、I－、SO
Fe2＋、Fe3＋HCO、CO 等发生水解相互促进
(3)盐溶液的配制与保存。
(4)物质的制备。
FeCl3溶液发生反应时的颜色变化
(1)向FeCl3溶液中加几滴KSCN 溶液后,溶液呈红色。
(2)FeCl3与NaOH 溶液反应生成红褐色沉淀。
(3)向FeCl3溶液中通入H2S 气体,生成淡黄色沉淀。
(4)向FeCl3溶液中加入几滴Na2S 溶液,生成淡黄色沉淀,当加入的Na2S 溶液过量时,又生成黑色沉淀。
(5)向FeCl3溶液中加入过量Fe 粉,溶液变成浅绿色。
(6)向FeCl3溶液中滴入淀粉碘化钾溶液,溶液变成蓝色。
(7)向FeCl3溶液中滴入苯酚溶液,溶液变成紫色。
规律·方法·技巧·点拔
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(8)将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,继续加热至液体呈红褐色,生成红褐色Fe(OH)3胶体。
考向1 化学反应中铁元素价态的判断
【典例1】（2022 秋·天津河西·高三天津市新华中学校考阶段练习）下列指定反应的离子方程式正确的是
(已知
)
A．
与
反应：
B．向次氯酸钠溶液中通入少量的
C．
溶液中加过量
溶液：
D．向
胶体中加入
溶液：
【答案】B
【解析】A．
与
反应：
，A 错误；
B．向次氯酸钠溶液中通入少量的
生成次氯酸和碳酸氢钠，B 正确；
C．
溶液中加过量
溶液：
，C 错误；
D．向
胶体中加入
溶液，会发生氧化还原反应：
，D 错误；
答案选B。
【变式练1】（2022 秋·江西抚州·高三临川一中校考阶段练习）某常见金属的盐X 固体能发生如图所示的
转化关系(部分反应的反应条件已略)，c 的相对分子质量比b 大16，g 为红褐色固体。下列推断正确的是
A．X 可能是亚硫酸盐
B．b 和d 可以发生氧化还原反应
C．蒸干Z 溶液可得无水Z 固体
D．将f 和g 分别置于空气中灼烧，最后产物不相同
典型例题剖析
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【答案】C
【解析】g 为红褐色固体，为氢氧化铁，f 和水、Y 转化为g，f 为氢氧化亚铁，e 中含有亚铁离子；c 的相
对分子质量比b 大16，即多1 个氧原子，则a 能发生连续氧化还原反应生成，可能为N、S，但是X 中加入
盐酸没有改变铁元素的价态，则说明X 中含有硫元素；推理得X 为FeS、a 为H2S、b 为SO2、c 为SO3、d
为H2SO4、e 为FeCl2、f 为Fe(OH)2、g 为Fe(OH)3、Z 为Fe2(SO4)3；
A．X 若是亚硫酸盐，则a 为二氧化硫、b 为三氧化硫，不符合题意，A 错误；
B．b 和d 中硫为相邻价态，不可以发生氧化还原反应，B 错误；
C．Fe2(SO4)3为难挥发性硫酸盐，加热蒸发能得到Fe2(SO4)3，C 正确；
D．将Fe(OH)2、Fe(OH)3分别置于空气中灼烧，最终都得到氧化铁，D 错误；
故选C。
【变式练2】（2022 秋·江西宜春·高三校考期中）M 是一种可溶性结晶水合物，为了确定M 的组成，取少
量M 溶于水配成容液进行如下实验：
下列有关M 的推断正确的是
A．由实验(1)(2)的现象知，M 含
B．由实验(3)(4)的现象知，该气体显碱性
C．由实验(6)的现象知，白色沉淀可能是
D．由上述实验推知，M 可能是
【答案】A
【解析】实验(1)加入KSCN 溶液无现象说明无Fe3+，实验(2)加入氯水溶液变红色，说明亚铁离子被氧化生
成Fe3+，可推知M 溶液含Fe2+；由实验(4)现象可知气体为NH3，说明M 中含NH ，由实验(5)和(6)现象说
明M 中含SO
；
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A．实验(1)加入KSCN 溶液无现象说明无Fe3+，实验(2)加入氯水溶液变红色，说明亚铁离子被氧化生成
Fe3+，可推知M 溶液含Fe2+，A 正确；
B．由实验(4)现象可知气体为NH3，氨气无碱性，是氨气溶于水得到氨水呈碱性，B 错误；
C．由实验(5)加入稀盐酸无现象，可排除M 中不存在CO
，根据(6)现象说明M 中含SO
，白色沉淀是
BaSO4，C 错误；
D．由上述实验推知，M 含有Fe2+、NH 、SO
，但无法确定结晶水的数目，D 错误；
故选：A。
考向2 “铁三角”在物质转化推断题中的应用
【典例2】（2022·全国·高三专题练习）甲、乙、丙、丁均为中学化学常见的纯净物，它们之间有如下图所
示的反应关系。下列物质组不满足上述转化关系的是
选
项
甲
乙
丙
丁
A
Fe
FeCl2
FeCl3
Fe(OH)3
B
Si
SiO2
Na2SiO3
H2SiO3
C
Na
Na2O
Na2O2
NaOH
D
S
H2S
SO2
H2SO4
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】C
【解析】A．若甲为铁，铁与盐酸反应生成氯化亚铁，铁和氯化亚铁分别与氯气反应都生成氯化铁，氯化
铁和碱反应生成氢氧化铁，氢氧化铁和盐酸反应又可以生成氯化铁，故A 满足上述转化关系；A 不符合题
意；
B．若甲为硅，硅与氧气反应生成二氧化硅，硅和二氧化硅分别与氢氧化钠反应都可以生成硅酸钠，硅酸
钠溶液与二氧化碳反应生成硅酸，硅酸和氢氧化钠反应生成硅酸钠，故B 满足上述转化关系；B 不符合题
意；
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C．若甲为钠，钠和氧气生成氧化钠，钠和氧化钠分别和氧气在一定条件下都可以反应生成过氧化钠，过
氧化钠与水反应生成氢氧化钠，但氢氧化钠不能直接转化为过氧化钠，故C 不满足上述转化关系；C 符合
题意；
D．若甲为硫，硫和氢气生成硫化氢，硫化氢、硫和氧气反应均可以生成二氧化硫，二氧化硫和氧气、水
能生成硫酸，硫酸和亚硫酸钠等生成二氧化硫，故D 满足上述转化关系；D 不符合题意；
故选C。
【变式练3】（2022 秋·广东东莞·高三校联考期中）元素的“价一类”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。如图为铁元素的“价一类”二维图，箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是
A．
、
均可通过化合反应制备
B．可将
溶液加入浓碱液中制得
胶体
C．
溶液中
、
、
、
可以大量共存
D．可以用酸性高锰酸钾溶液检验
溶液中是否含有
【答案】A
【解析】A．
、
均可通过化合反应制备，A 正确；
B．可将
溶液加入浓碱液中制得
沉淀，B 错误；
C．
溶液中
不可以大量共存，C 错误；
D．不可以用酸性高锰酸钾溶液检验
溶液中是否含有
，高锰酸钾可以氧化氯离子，D 错误；
故选A。
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【变式练4】（2023·辽宁沈阳·辽宁实验中学校考模拟预测）工业上，利用硫酸亚铁为原料，通过铁黄
(FeOOH，一种不溶于水的黄色固体)制备高铁酸钾(
)，可降低生产成本且产品质量优。工艺流程如
下：
下列说法错误的是
A．制备
的反应类型为复分解反应
B．铁黄制备高铁酸钠的离子方程式为：
C．制备NaClO 时，可通过加热的方式加快反应速率
D．高铁酸钾可作水处理剂，既能杀菌消毒，又能吸附絮凝
【答案】C
【解析】硫酸亚铁中+2 价的铁具有还原性，氧气具有氧化性，两者反应生成铁黄，反应为：12Fe2+
+3O2+2H2O=4FeOOH+8Fe3+，氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的化学方程式为：
Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O，铁黄和次氯酸钠反应生成高铁酸钠，
2FeOOH+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+3H2O，高铁酸钠在溶液中溶解度大于高铁酸钾，加入氯化钾，
高铁酸钠在溶液中转化成高铁酸钾。
A．制备K2FeO4的反应为Na2FeO4+2KCl=K2FeO4+2NaCl,为复分解反应，故A 正确；
B．铁黄和次氯酸钠反应生成高铁酸钠，2FeOOH+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+3H2O，离子方程式为：
，故B 正确；
C．制备NaClO 时，加热会反应生成NaClO3，不能得到NaClO，故C 错误；
D．高铁酸钾可作水处理剂，高铁酸根离子具有强氧化性，能杀菌消毒，同时生成的铁离子水解生成氢氧
化铁胶体，能吸附絮凝，故D 正确；
故选：C。
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1．（2021·广东·高考真题）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．
可与反应生成
B．既可被氧化，也可被还原
C．可将加入浓碱液中制得
的胶体
D．可存在
的循环转化关系
【答案】C
【解析】图中所示铁元素不同化合价的物质：a 为Fe，b 为FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(II)的盐类物质，c
为Fe(OH)2，e 为FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(III)的盐类物质，d 为Fe(OH)3。
A．Fe 与Fe(III)的盐类物质可发生反应生成Fe(II)的盐类物质，如Fe+2FeCl3=3FeCl2，故A 不选；
B．Fe(II)为铁元素的中间价态，既有还原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被还原，故B 不选；
C．Fe(III)的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH)3沉淀，制备Fe(OH)3胶体操作为：向沸水中滴加饱和FeCl3
溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，故C 选；
D．
转化如
，故D
不选；
综上所述，答案为C。
2．（2022·浙江·统考高考真题）关于化合物
的性质，下列推测不合理的是
A．与稀盐酸反应生成
、
、
B．隔绝空气加热分解生成FeO、
、
C．溶于氢碘酸(HI)，再加
萃取，有机层呈紫红色
三年真题·两年模拟
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D．在空气中，与
高温反应能生成
【答案】B
【解析】A．由分析可知，化合物
中Fe 的化合价为+3 价，故其与稀盐酸反应生成
、
、
，反应原理为：FeO(OCH3)+3HCl=FeCl3+H2O+CH3OH，A 不合题意；
B．由分析可知，化合物
中Fe 的化合价为+3 价，C 为-2，若隔绝空气加热分解生成FeO、
、
则得失电子总数不相等，不符合氧化还原反应规律，即不可能生成FeO、
、
，B 符合题意；
C．由分析可知，化合物
中Fe 的化合价为+3 价，故其溶于氢碘酸(HI)生成的Fe3+能将I-氧化为
I2，反应原理为：2FeO(OCH3)+6HI=2FeI2+I2+2H2O+2CH3OH，再加
萃取，有机层呈紫红色，C 不合题
意；
D．化合物
在空气中高温将生成Fe2O3、CO2和H2O，然后Fe2O3为碱性氧化物，SiO2为酸性氧
化物，故化合物
与
高温反应能生成
，D 不合题意；
故答案为：B。
3．（2021·浙江·高考真题）下列说法正确的是
A．减压过滤适用于过滤胶状氢氧化物类沉淀
B．实验室电器设备着火，可用二氧化碳灭火器灭火
C．制备硫酸亚铁铵晶体时，须将含
和
的溶液浓缩至干
D．将热的
饱和溶液置于冰水中快速冷却即可制得颗粒较大的晶体
【答案】B
【解析】A．因为胶状沉淀可能会透过滤纸或造成滤纸堵塞，则减压过滤不宜用于过滤胶状沉淀或颗粒太
小的沉淀，故A 错误；
B．实验室中仪器设备着火可以使用二氧化碳灭火，故B 正确；
C．制备硫酸亚铁铵晶体时，将硫酸铵和硫酸亚铁溶液浓缩至干会使晶体失去结晶水，故C 错误；
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D．冷却结晶时，自然冷却才能得到大颗粒晶体，快速冷却得到的是细小晶体，故D 错误；
故选B。
4．（2023·辽宁沈阳·辽宁实验中学校考模拟预测）工业上，利用硫酸亚铁为原料，通过铁黄(FeOOH，一
种不溶于水的黄色固体)制备高铁酸钾(
)，可降低生产成本且产品质量优。工艺流程如下：
下列说法错误的是
A．制备
的反应类型为复分解反应
B．铁黄制备高铁酸钠的离子方程式为：
C．制备NaClO 时，可通过加热的方式加快反应速率
D．高铁酸钾可作水处理剂，既能杀菌消毒，又能吸附絮凝
【答案】C
【解析】硫酸亚铁中+2 价的铁具有还原性，氧气具有氧化性，两者反应生成铁黄，反应为：12Fe2+
+3O2+2H2O=4FeOOH+8Fe3+，氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的化学方程式为：
Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O，铁黄和次氯酸钠反应生成高铁酸钠，
2FeOOH+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+3H2O，高铁酸钠在溶液中溶解度大于高铁酸钾，加入氯化钾，
高铁酸钠在溶液中转化成高铁酸钾。
A．制备K2FeO4的反应为Na2FeO4+2KCl=K2FeO4+2NaCl,为复分解反应，故A 正确；
B．铁黄和次氯酸钠反应生成高铁酸钠，2FeOOH+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+3H2O，离子方程式为：
，故B 正确；
C．制备NaClO 时，加热会反应生成NaClO3，不能得到NaClO，故C 错误；
D．高铁酸钾可作水处理剂，高铁酸根离子具有强氧化性，能杀菌消毒，同时生成的铁离子水解生成氢氧
化铁胶体，能吸附絮凝，故D 正确；
故选：C。
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5．（2023·辽宁沈阳·辽宁实验中学校考模拟预测）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能一步实
现的是
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解析】A．S 和氧气反应生成二氧化硫，故S→SO3不能实现，故A 错误；
B．铁和水高温生成四氧化三铁，四氧化三铁和铝反应生成铁单质，
可以实现，
故B 正确；
C．铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，故不能实现，故C 错误；
D．二氧化硅难溶于水，故SiO2
H2SiO3不能实现，故D 错误；
故选：B。
6．（2023·浙江宁波·镇海中学校考模拟预测）物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是
A．
具有强氧化性，可用作消毒剂
B．
固体具有氧化性，可作为黑火药的原料之一
C．SiC 中存在共价键，硬度大，可做砂纸和砂轮等磨料
D．
溶液呈蓝色，胆矾可以与石灰乳混合制备波尔多液
【答案】D
【解析】A．Na2FeO4中的Fe 为+6 价，则该物质具有强氧化性，因而可用于消毒杀菌，A 正确；
B．KNO3具有氧化性，因而可作为氧化剂用于黑火药中，B 正确；
C．SiC 是由原子直接构成且只含共价键的共价晶体，其硬度很大，因而可用作砂轮、砂纸的磨料，C 正确；
D．CuSO4溶液呈蓝色这一性质，与胆矾可以与石灰乳混合制备波尔多液无对应关系，D 错误；
故选D。
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7．（2023·湖北·校联考模拟预测）
是制备硫化物全固态锂电池高能正极材料的原料。一种制备
材
料的微型流程如下：
下列叙述正确的是
A．“混合溶液”时要用到烧杯、玻璃棒
B．“系列操作”得到的滤液，可再采用分液的方法循环利用
C．“反应器”温度越高，越有利于制备
D．乙醇和硝酸不能存放在同一个橱柜里
【答案】D
【解析】A．“混合溶液”由HF 和乙醇组成，HF 腐蚀玻璃，因此应选用塑料烧杯盛放，故A 错误；
B．“系列操作”得到的滤液中含有乙醇和硝酸，可利用沸点差异采用蒸馏分离回收，故B 错误；
C．温度 过高导致硝酸铁分解，同时乙醇大量挥发，不利于产物的生成，故C 错误；
D．乙醇和硝酸分别属于有机醇类和强酸类，且两者一定条件下能发生反应，因此不能存放在同一橱柜中，
故D 正确；
故选：D。
8．（2023·上海杨浦·统考二模）将铜和氧化铁的混合物溶于足量稀盐酸中，所得溶液能使
溶液变红
色。下列说法错误的是
A．容器中可能有固体残渣
B．所得溶液中存在
、
、
C．原固体中
D．红色溶液中加入足量铁粉，红色褪去
【答案】A
【解析】将铜和氧化铁的混合物溶于足量稀盐酸中，发生反应Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，
2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，向所得溶液中滴入2 滴KSCN 溶液后出现红色，说明铁离子过量，铜在溶液中
一定全部溶解，生成氯化铜，部分铁元素变化为亚铁盐。
A． 氧化铁溶于过量的稀盐酸，生成的氯化铁过量铜全部溶解，容器中不可能有固体残渣，故A 错误；
B． 向所得溶液中滴入2 滴KSCN 溶液后出现红色，说明铁离子过量，铜在溶液中一定全部溶解，生成氯
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化铜，部分铁元素变化为亚铁盐，所得溶液中存在
、
、
，故B 正确；
C． 发生反应Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，向所得溶液中滴入2 滴KSCN 溶液后
出现红色，说明铁离子过量，原固体中
，故C 正确；
D． 溶液中存在铁离子，加入足量铁粉发生反应2FeCl3+Fe=3FeCl2，铁离子被完全消耗，溶液红色褪去，
故D 正确；
故选：A。
41
