第02讲 铁及其重要化合物（复习讲义）（黑吉辽蒙专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第02讲 铁及其重要化合物 目录 01 2 02 体系构建·思维可视 2 03 核心突破·靶向攻坚 3 考点一 铁及其氧化物 氢氧化物 4 知识点1 铁的性质 4 知识点2 铁的氧化物 4 知识点3 铁的氢氧化物 5 的性质及其应用 6 应用 6 【思维建模】确定铁的氧化物组成的思维建模 制备 8 【思维建模】防止Fe(OH)2氧化的思维建模 考点二 亚铁离子、铁离子的性质及检验 9 知识点1 亚铁离子的性质 9 知识点2 铁离子的性质 9 知识点3 亚铁离子和铁离子的检验 10 考向1 亚铁离子和铁离子的检验 11 【思维建模】有关亚铁离子和铁离子的检验的除杂思维建模 考向2 考查亚铁离子和铁离子的检验 12 【思维建模】亚铁离子和铁离子 考点三 铁及其化合物的转化 14 知识点1 铁及其化合物二维图 14 知识点2 铁三角的转化关系 14 考向1 考查铁及其化合物的转化 15 考向2 结合二维图考查铁及其化合物 16 0418 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 选择题 非选择题 辽宁卷T1，3分 全国卷T3，3分 辽宁卷T10，3分 辽宁卷T6，3分 辽宁卷T1，3分 铁离子的性质及检验 选择题 非选择题 辽宁卷T7，3分 考情分析： 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。预计2026年高考会以新的情境载体考查Fe、Fe2＋、Fe3＋之间的转化、相关实验等知识，题目难度一般适中。 复习目标： 1.掌握铁的主要性质及应用。 2.掌握不同价态的铁的氧化物的主要性质和用途。 3.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的性质及Fe(OH)2的制备方法。 4.掌握铁盐、亚铁盐的性质及Fe2＋和Fe3＋的检验方法。 5.基于价类二维图理解铁及其化合物的转化关系。 6.能通过实验探究掌握Fe2＋与Fe3＋的相互转化。 考点一 铁及其氧化物、氢氧化物 知识点1 铁的性质 (1)物理性质：铁具有金属的共性，具有能被 吸引的特性。 (2)化学性质： 按要求书写下列反应的方程式： ①Fe与Cl2、S反应的化学方程式： 。 ②Fe与水蒸气的反应： 。 ③与氧化性酸(如HNO3)的反应(写离子方程式)。 酸 化学方程式或现象 稀HNO3 Fe不足 Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O Fe过量 3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O 浓HNO3、浓H2SO4 常温下 ④与某些盐溶液的反应 与CuSO4溶液反应的离子方程式： 。 与FeCl3溶液反应的离子方程式： 。 知识点2 铁的氧化物 1.物理性质 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗称 － 色态 Fe元素的价态 2.铁的氧化物与盐酸反应的离子方程式分别为： FeO： ； Fe2O3： ； Fe3O4： 。 3.铁的氧化物与HNO3、HI的反应 FeO溶于足量稀HNO3中： ； Fe2O3溶于足量HI溶液中： 。 知识点3 铁的氢氧化物 （1）氢氧化亚铁与氢氧化铁 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色态 固体 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)3Fe2O3＋3H2O 二者的关系 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 沉淀迅速变成 色，最后变成 色，化学方程式为 （2）几种典型的制备方法 方法 装置 说明 隔绝空气 用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备 氢气氛围中 先打开止水夹，生成的氢气排尽装置中的空气，关闭止水夹，生成的硫酸亚铁被压入氢氧化钠溶液 电解法 利用电解实验可以制得纯净的 Fe(OH)2白色沉淀，阳极为铁，阴极为石墨 考向1 考查铁的性质及其应用 例1 （24-25高三·黑龙江哈尔滨市第三中学·期中）下列关于铁的说法正确的是(　　) A.铁在空气中点燃剧烈反应，火星四射 B.铁在硫蒸气中燃烧生成黑色的硫化铁 C.已知Fe和CuSO4溶液反应，推测Fe与AgNO3溶液也能反应 D.铁与过量的盐酸反应的离子方程式：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑ 【变式训练1】（2025·辽宁省鞍山市一中·一模）某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并检验产物的性质，下列说法正确的是(　　) A.实验时，应先点燃B处的酒精喷灯，再点燃A处的酒精灯 B.B中发生反应的化学方程式为2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2 C.B中生成1 mol H2时，E处有1 mol CuO被还原 D.碱石灰的作用是吸收水蒸气 考向2 的氧化物性质及其应用 例2 （24-25高三·内蒙古包头市第四中学·期中）铁的常见化合价有＋2价和＋3价。据研究，铁在浓硝酸中发生钝化时，可生成一种化学式为Fe8O11的化合物，它可以表示为FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物为(　　) A.FeO·3Fe2O3 B.FeO·2Fe2O3 C.2FeO·3Fe2O3 D.2FeO·Fe2O3 思维建模 确定铁的氧化物组成的思维建模 设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m∶n，则氧化物中n(Fe)∶n(O)＝∶＝a∶b， 若a∶b＝1∶1，则铁的氧化物为FeO； 若a∶b＝2∶3，则铁的氧化物为Fe2O3； 若a∶b＝3∶4，则铁的氧化物是Fe3O4或FeO与Fe2O3按物质的量之比为1∶1组成的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1，Fe3O4的物质的量为任意值)。 【变式训练1】（24-25高三·辽宁省北票市高级中学·期末）有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 mol·L－1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋，则该样品的化学式可能为________。 【变式训练2】（2025·辽宁省大连市育明高中·一模）关于铁的三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)的下列叙述正确的是(　　) 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 考向3 的氢氧化物的性质及其制备 例3 （2025·吉林省四平市实验中学·一模）一种制备Fe(OH)2的改进装置如图所示，下列说法错误的是 A．配制FeSO4溶液时需加入硫酸 B．实验时先注入稀硫酸，再注入NaOH溶液和FeSO4溶液 C．装置N的作用是液封，并判断装置M中的空气是否排尽 D．用铁粉代替Na2CO粉末，也能排尽空气 思维建模 防止Fe(OH)2氧化的思维建模 (1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，排出溶解的氧气。 (2)将盛有氢氧化钠溶液的胶头滴管尖端插入试管里的亚铁盐溶液液面下，再慢慢挤出NaOH溶液。 (3)在亚铁盐溶液上面加保护层，例如苯或植物油等。 (4)充入保护气，如氢气、氮气、稀有气体等。 (5)用铁作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液或NaCl溶液；利用新产生的Fe2＋与OH－反应制取Fe(OH)2，阴极产生H2，防止Fe(OH)2氧化。 【变式训练1·变考法】（24-25高三·吉林省四平市实验中学·期中）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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  考点二 亚铁离子、铁离子的性质及检验 知识点1 亚铁离子的性质 1.Fe2＋的还原性： Fe2＋Fe3＋ Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式： 。 2.Fe2＋的弱氧化性：Fe2＋与Zn反应的离子方程式为 。 3.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 抑制Fe2＋的水解，加少量铁屑防止Fe2＋被氧化。 知识点2 铁离子的性质 1.氧化性：含Fe3＋的溶液呈 色，Fe3＋具有较强的氧化性。 Fe3＋Fe2＋ (1)Fe3＋Fe2＋： ； (2)Fe3＋Fe2＋： 。 2.特性：含有Fe3＋的盐溶液遇到 时变成红色。 3.FeCl3易水解：将其饱和溶液滴入 中制备胶体的化学方程式为FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl。 得分速记 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 亚铁离子和铁离子的检验 1.用KSCN溶液和氯水 无明显现象Fe2＋溶液变红色 。 2.用NaOH溶液 白色沉淀红褐色Fe2＋红褐色沉淀 。 3.含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液 溶液变红色，说明含有 。 KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有 。 4.Fe2＋的特征检验方法 溶液产生蓝色沉淀，说明溶液中含有Fe2＋，有关反应离子方程式为： K＋＋Fe2＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓。 得分速记 1．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)。 2．检验Fe2＋、Fe3＋的其他方法 　 检验Fe3＋也可用苯酚(C6H5OH)；检验Fe2＋最好用K3[Fe(CN)6]溶液。　　 考向1 考查铁离子的性质和除杂 例1 （24-25高三·黑龙江双城市兆麟中学·期中）下列除杂的操作不正确的是(　　) A.MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量MgO充分反应后过滤 B.FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤 C.CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤 D.CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反应后过滤 思维建模 有关亚铁离子和铁离子的检验的除杂思维建模 1.含Fe2＋、Fe3＋的除杂方法 主要成分 杂质 除杂方法 FeCl3(aq) FeCl2(aq) 加入氯水或H2O2溶液 FeCl2(aq) FeCl3(aq) 加过量铁粉后过滤 FeCl2(aq) CuCl2(aq) 加过量铁粉后过滤 2.除去混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的常用方法 (1)除去Mg2＋(或Cu2＋)中混有的Fe3＋的方法 向混合溶液中加入MgO、MgCO3、Mg(OH)2[或CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu(OH)2CO3]中之一，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Mg2＋(或Cu2＋)中混有的Fe2＋的方法 先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3＋。 【变式训练1】（2025·吉林省长春市十一中·一模）验证Fe3＋与Fe2＋能够相互转化： 实验一 实验二 按下列顺序实验 对应现象 按下列顺序实验 对应现象 ①向FeCl3溶液中加入铁粉 溶液由黄色变为浅绿色 ④向FeCl3溶液中加入少量KI溶液 溶液呈黄色 ②滴加KSCN溶液 溶液无明显变化 ③再滴加几滴氯水 溶液变红 ⑤滴加淀粉溶液 ？ 下列分析不合理的是(　　) A.实验①发生的离子反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ B.实验②与③不可以调换顺序 C.实验④说明有Fe2＋生成 D.若实验⑤对应的现象是溶液变为蓝色，说明有I2生成 【变式训练2】（2025·东北师范大学附属实验学校·一模）室温下，探究0.1 mol·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 mL FeSO4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 mL FeSO4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2 mL FeSO4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 mL 5% H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液，观察气泡产生情况 考向2 考查亚铁离子和铁离子的检验 例2（24-25高三·辽宁省本溪市高级中学·二模）为了验证Fe3＋的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验，其中实验方案设计不合理的是(　　) A.④ B.③ C.③④ D.①②③④⑤ 思维建模 检验亚铁离子和铁离子思维建模 (1)检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能向加入KSCN后的混合溶液加入过量的新制氯水中，因为氧化性Cl2＞(SCN)2＞Fe3＋，过量氯水中的Cl2会先氧化Fe2＋，再氧化SCN－[生成(SCN)2]，影响检验结果。 (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)。 【变式训练1】（24-25高三·内蒙古海拉尔市第一中学·期末）下列离子的检验方法合理的是(　　) A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2＋ B.向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2＋ C.向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋ D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋ 【变式训练2】（2025·辽宁实验中学·一模）在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入铁粉与铜粉的混合物，下列说法错误的是(　　) A.若金属无剩余，则溶液中一定存在的金属阳离子有Fe2＋、Cu2＋，可能存在的有Fe3＋ B.若剩余固体中有铁和铜，则溶液中一定存在的金属阳离子有Fe2＋，一定不存在Cu2＋、Fe3＋ C.若剩余固体中只有铜，则溶液中一定存在的金属阳离子有Fe2＋，可能存在的有Cu2＋、Fe3＋ D.实验中，不会出现剩余固体中只有铁的情况 考点三 铁及其化合物的转化 知识点1 铁及其化合物二维图 （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性和还原性。 知识点2 铁三角的转化关系 (1)图示 (2)写出下列反应的离子方程式 ①将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀： ②将FeCl3溶液滴入淀粉－KI溶液，溶液变蓝： ③用FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔： ④将H2O2滴入酸性FeCl2溶液： ⑤将FeCl2溶液滴入HNO3溶液中，有无色气体放出： 得分速记 1．Fe3＋处于铁元素的高价态，因而铁盐遇到Fe、Cu、HI、H2S、H2SO3等具有较强还原性的物质时，能被还原为亚铁盐。 2．Fe2＋处于铁的中间价态，但常表现为还原性，当亚铁盐遇到强氧化剂，如Cl2、Br2、HNO3、MnO(H＋)、H2O2等均能被氧化为铁盐。　　 考向1 考查铁及其化合物的转化 例1（2025·黑龙江大庆·二模）已知A为常见的金属单质，根据下图所示的关系： 下列说法正确的是(　　) A.A为Fe，B为FeO B.C→D溶液的颜色变化：由浅绿色到黄色 C.④的离子方程式：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋ D.⑤的离子方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 【变式训练1】（24-25高三下·黑龙江哈尔滨·期中）X、Y、Z、W是中学化学中常见的四种物质，下表各组物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化关系的是 选项 X Y Z W A． FeCl3 FeCl2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 B． Na Na2O NaOH NaCl C． C CO CO2 Na2CO3 D． Al2O3 Al NaAlO2 Al(OH)3 考向2 结合二维图考查铁及其化合物 例2（24-25高三·辽宁省葫芦岛市第一高级中学·期中）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像。铁元素的“价－类”二维图如图所示，其中箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是(　　) A.FeO、Fe2O3、Fe3O4均可与酸反应，只生成一种盐和水 B.Fe、水蒸气高温反应制得Fe2O3 C.为实现Fe2＋向Fe3＋的转化，可向含Fe2＋的溶液中通入Cl2或者滴加酸性H2O2溶液 D.向含有Fe3＋的溶液中加入硫氰化钾溶液，生成红色沉淀 【变式训练1】（2025·辽宁省大连市·一模）基于核心元素认识物质，是研究物质的重要视角，为我们认识物质的性质和实现物质转化提供了思路。如图为铁元素的“价—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.铁与水蒸气在高温条件下反应可实现转化① B.FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化②生成红棕色粉末 C.Fe(OH)3加热可实现转化⑥，加稀盐酸溶解可实现转化③ D.向FeCl3溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液，若溶液不变紫红色则溶液中一定含Fe2＋ 1. （2025·辽宁卷）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 2. （2025·辽宁卷）某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含和少量)中提取金属元素，流程如图。已知“沉钴”温度下，下列说法错误的是 A. 硫酸用作催化剂和浸取剂 B. 使用生物质的优点是其来源广泛且可再生 C. “浸出”时，3种金属元素均被还原 D. “沉钴”后上层清液中 3.（2024·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 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 4.（2023·辽宁卷）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 5.（2023·辽宁卷）下列鉴别或检验不能达到实验目的是（ ） A. 用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3 B. 用KSCN溶液检验FeSO4是否变质 C. 用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化 D. 加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛 6. （2022·辽宁卷）下列类比或推理合理的是 已知 方法 结论 A 沸点： 类比 沸点： B 酸性： 类比 酸性： C 金属性： 推理 氧化性： D ： 推理 溶解度： 7. （2022·辽宁卷）镀锌铁钉放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出铁钉后加入少量漂白粉，溶液恢复棕色：加入CCl4，振荡，静置，液体分层。下列说法正确的是 A. 褪色原因为I2被Fe还原 B. 液体分层后，上层呈紫红色 C. 镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈 D. 溶液恢复棕色的原因为I-被氧化 8．（2021·辽宁卷）下列说法错误的是 A．纯铁比生铁易生锈 B．臭氧可用于自来水消毒 C．酚醛树脂可用作绝缘、隔热材料 D．高纯硅可用于制芯片 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第02讲 铁及其重要化合物 目录 01 2 02 体系构建·思维可视 2 03 核心突破·靶向攻坚 3 考点一 铁及其氧化物 氢氧化物 4 知识点1 铁的性质 4 知识点2 铁的氧化物 4 知识点3 铁的氢氧化物 5 的性质及其应用 6 应用 6 【思维建模】确定铁的氧化物组成的思维建模 制备 8 【思维建模】防止Fe(OH)2氧化的思维建模 考点二 亚铁离子、铁离子的性质及检验 9 知识点1 亚铁离子的性质 9 知识点2 铁离子的性质 9 知识点3 亚铁离子和铁离子的检验 10 考向1 亚铁离子和铁离子的检验 11 【思维建模】有关亚铁离子和铁离子的检验的除杂思维建模 考向2 考查亚铁离子和铁离子的检验 12 【思维建模】亚铁离子和铁离子 考点三 铁及其化合物的转化 14 知识点1 铁及其化合物二维图 14 知识点2 铁三角的转化关系 14 考向1 考查铁及其化合物的转化 15 考向2 结合二维图考查铁及其化合物 16 0418 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 选择题 非选择题 辽宁卷T1，3分 全国卷T3，3分 辽宁卷T10，3分 辽宁卷T6，3分 辽宁卷T1，3分 铁离子的性质及检验 选择题 非选择题 辽宁卷T7，3分 考情分析： 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。预计2026年高考会以新的情境载体考查Fe、Fe2＋、Fe3＋之间的转化、相关实验等知识，题目难度一般适中。 复习目标： 1.掌握铁的主要性质及应用。 2.掌握不同价态的铁的氧化物的主要性质和用途。 3.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的性质及Fe(OH)2的制备方法。 4.掌握铁盐、亚铁盐的性质及Fe2＋和Fe3＋的检验方法。 5.基于价类二维图理解铁及其化合物的转化关系。 6.能通过实验探究掌握Fe2＋与Fe3＋的相互转化。 考点一 铁及其氧化物、氢氧化物 知识点1 铁的性质 (1)物理性质：铁具有金属的共性，具有能被磁体吸引的特性。 (2)化学性质： 按要求书写下列反应的方程式： ①Fe与Cl2、S反应的化学方程式：2Fe＋3Cl22FeCl3；Fe＋SFeS。 ②Fe与水蒸气的反应：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。 ③与氧化性酸(如HNO3)的反应(写离子方程式)。 酸 化学方程式或现象 稀HNO3 Fe不足 Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O Fe过量 3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O 浓HNO3、浓H2SO4 常温下钝化 ④与某些盐溶液的反应 与CuSO4溶液反应的离子方程式：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。 与FeCl3溶液反应的离子方程式：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。 知识点2 铁的氧化物 1.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 Fe元素的价态 ＋2 ＋3 ＋2，＋3 2.铁的氧化物与盐酸反应的离子方程式分别为： FeO：FeO＋2H＋===Fe3＋＋H2O； Fe2O3：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O； Fe3O4：Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。 3.铁的氧化物与HNO3、HI的反应 FeO溶于足量稀HNO3中：3FeO＋NO＋10H＋===3Fe3＋＋NO↑＋5H2O； Fe2O3溶于足量HI溶液中：Fe2O3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋3H2O。 知识点3 铁的氢氧化物 （1）氢氧化亚铁与氢氧化铁 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)3Fe2O3＋3H2O 二者的关系 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 （2）几种典型的制备方法 方法 装置 说明 隔绝空气 用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备 氢气氛围中 先打开止水夹，生成的氢气排尽装置中的空气，关闭止水夹，生成的硫酸亚铁被压入氢氧化钠溶液 电解法 利用电解实验可以制得纯净的 Fe(OH)2白色沉淀，阳极为铁，阴极为石墨 考向1 考查铁的性质及其应用 例1 （24-25高三·黑龙江哈尔滨市第三中学·期中）下列关于铁的说法正确的是(　　) A.铁在空气中点燃剧烈反应，火星四射 B.铁在硫蒸气中燃烧生成黑色的硫化铁 C.已知Fe和CuSO4溶液反应，推测Fe与AgNO3溶液也能反应 D.铁与过量的盐酸反应的离子方程式：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑ 【答案】C 【解析】铁在空气中不能燃烧，A错误；铁在硫蒸气中燃烧生成黑色的硫化亚铁，B错误；在金属活动顺序表中，Ag排在Cu的后面，可推测Fe与AgNO3溶液也能反应置换出银，C正确；铁与盐酸反应的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，反应产物与量的多少无关，D错误。 【变式训练1】（2025·辽宁省鞍山市一中·一模）某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并检验产物的性质，下列说法正确的是(　　) A.实验时，应先点燃B处的酒精喷灯，再点燃A处的酒精灯 B.B中发生反应的化学方程式为2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2 C.B中生成1 mol H2时，E处有1 mol CuO被还原 D.碱石灰的作用是吸收水蒸气 【答案】D 【解析】实验时，应先点燃A处的酒精灯，再点燃B处的酒精喷灯，防止铁被氧气氧化，故A错误；B中发生反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，故B错误；B中生成1 mol H2时，由于H2要先排出装置内空气，再与CuO反应，因此E处CuO被还原的物质的量小于1 mol，故C错误；碱石灰的作用是吸收水蒸气，干燥H2，故D正确。 考向2 的氧化物性质及其应用 例2 （24-25高三·内蒙古包头市第四中学·期中）铁的常见化合价有＋2价和＋3价。据研究，铁在浓硝酸中发生钝化时，可生成一种化学式为Fe8O11的化合物，它可以表示为FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物为(　　) A.FeO·3Fe2O3 B.FeO·2Fe2O3 C.2FeO·3Fe2O3 D.2FeO·Fe2O3 【答案】C 【解析】FeO·3Fe2O3中铁原子和氧原子的个数比为7∶10，不符合8∶11，故A不符合题意；FeO·2Fe2O3中铁原子和氧原子的个数比为5∶7，不符合8∶11，故B不符合题意；2FeO·3Fe2O3中铁原子和氧原子的个数比为8∶11，故C符合题意；2FeO·Fe2O3中铁原子和氧原子的个数比为4∶5，不符合8∶11，故D不符合题意。 思维建模 确定铁的氧化物组成的思维建模 设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m∶n，则氧化物中n(Fe)∶n(O)＝∶＝a∶b， 若a∶b＝1∶1，则铁的氧化物为FeO； 若a∶b＝2∶3，则铁的氧化物为Fe2O3； 若a∶b＝3∶4，则铁的氧化物是Fe3O4或FeO与Fe2O3按物质的量之比为1∶1组成的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1，Fe3O4的物质的量为任意值)。 【变式训练1】（24-25高三·辽宁省北票市高级中学·期末）有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 mol·L－1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋，则该样品的化学式可能为________。 【答案】Fe5O7 【解析】根据2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2＋)＝0.025 mol×2＝0.05 mol，根据电荷守恒得2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝n(Cl－)＝0.14 L×5 mol·L－1＝0.7 mol，则n(Fe3＋)＝0.2 mol，故n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.05 mol∶0.2 mol＝1∶4，故该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。 【变式训练2】（2025·辽宁省大连市育明高中·一模）关于铁的三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)的下列叙述正确的是(　　) 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】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；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；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；四氧化三铁是复杂的氧化物，属于纯净物，D错误。 考向3 的氢氧化物的性质及其制备 例3 （2025·吉林省四平市实验中学·一模）一种制备Fe(OH)2的改进装置如图所示，下列说法错误的是 A．配制FeSO4溶液时需加入硫酸 B．实验时先注入稀硫酸，再注入NaOH溶液和FeSO4溶液 C．装置N的作用是液封，并判断装置M中的空气是否排尽 D．用铁粉代替Na2CO粉末，也能排尽空气 【答案】D 【分析】实验时先注入稀硫酸，碳酸钠和硫酸反应放出二氧化碳，等烧杯内紫色石蕊试液变红，再注入NaOH溶液和FeSO4溶液生成氢氧化亚铁。 【解析】FeSO4易水解，为防止FeSO4水解，配制FeSO4溶液时需加入硫酸，故A正确；实验时先注入稀硫酸，等二氧化碳排出锥形瓶内的空气后再注入NaOH溶液和FeSO4溶液生成氢氧化亚铁，故B正确；烧杯内紫色石蕊试液变红，说明锥形瓶内空气完全排出，同时装置N可以防止空气进入锥形瓶，故C正确；氢气的密度比空气小，用铁粉代替Na2CO3粉末，不能排尽空气，故D错误；故选D。 思维建模 防止Fe(OH)2氧化的思维建模 (1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，排出溶解的氧气。 (2)将盛有氢氧化钠溶液的胶头滴管尖端插入试管里的亚铁盐溶液液面下，再慢慢挤出NaOH溶液。 (3)在亚铁盐溶液上面加保护层，例如苯或植物油等。 (4)充入保护气，如氢气、氮气、稀有气体等。 (5)用铁作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液或NaCl溶液；利用新产生的Fe2＋与OH－反应制取Fe(OH)2，阴极产生H2，防止Fe(OH)2氧化。 【变式训练1·变考法】（24-25高三·吉林省四平市实验中学·期中）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 亚铁离子、铁离子的性质及检验 知识点1 亚铁离子的性质 1.Fe2＋的还原性： Fe2＋Fe3＋ Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。 2.Fe2＋的弱氧化性：Fe2＋与Zn反应的离子方程式为Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋。 3.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。 知识点2 铁离子的性质 1.氧化性：含Fe3＋的溶液呈棕黄色，Fe3＋具有较强的氧化性。 Fe3＋Fe2＋ (1)Fe3＋Fe2＋：2Fe3＋＋SO＋H2O===2Fe2＋＋SO＋2H＋； (2)Fe3＋Fe2＋：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。 2.特性：含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色。 3.FeCl3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＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl。 得分速记 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 亚铁离子和铁离子的检验 1.用KSCN溶液和氯水 无明显现象Fe2＋溶液变红色Fe3＋。 2.用NaOH溶液 白色沉淀红褐色Fe2＋红褐色沉淀Fe3＋。 3.含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液 溶液变红色，说明含有Fe3＋。 KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有Fe2＋。 4.Fe2＋的特征检验方法 溶液产生蓝色沉淀，说明溶液中含有Fe2＋，有关反应离子方程式为： K＋＋Fe2＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓。 得分速记 1．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)。 2．检验Fe2＋、Fe3＋的其他方法 　 检验Fe3＋也可用苯酚(C6H5OH)；检验Fe2＋最好用K3[Fe(CN)6]溶液。　　 考向1 考查铁离子的性质和除杂 例1 （24-25高三·黑龙江双城市兆麟中学·期中）下列除杂的操作不正确的是(　　) A.MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量MgO充分反应后过滤 B.FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤 C.CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤 D.CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反应后过滤 【答案】C 【解析】FeCl3溶液中存在水解平衡：FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl，加入MgO与H＋反应，上述平衡右移，使Fe3＋转化成Fe(OH)3而除去，A正确；加入过量铁粉，FeCl3与Fe反应生成FeCl2而达到除杂的目的，B正确；加入NaOH溶液，Cu2＋、Fe3＋均转化成氢氧化物沉淀，且引入杂质Na＋，不符合除杂要求，C错误；先用H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再利用FeCl3的水解，加入CuO与H＋反应将Fe3＋转化成Fe(OH)3而除去，D正确。 思维建模 有关亚铁离子和铁离子的检验的除杂思维建模 1.含Fe2＋、Fe3＋的除杂方法 主要成分 杂质 除杂方法 FeCl3(aq) FeCl2(aq) 加入氯水或H2O2溶液 FeCl2(aq) FeCl3(aq) 加过量铁粉后过滤 FeCl2(aq) CuCl2(aq) 加过量铁粉后过滤 2.除去混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的常用方法 (1)除去Mg2＋(或Cu2＋)中混有的Fe3＋的方法 向混合溶液中加入MgO、MgCO3、Mg(OH)2[或CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu(OH)2CO3]中之一，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Mg2＋(或Cu2＋)中混有的Fe2＋的方法 先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3＋。 【变式训练1】（2025·吉林省长春市十一中·一模）验证Fe3＋与Fe2＋能够相互转化： 实验一 实验二 按下列顺序实验 对应现象 按下列顺序实验 对应现象 ①向FeCl3溶液中加入铁粉 溶液由黄色变为浅绿色 ④向FeCl3溶液中加入少量KI溶液 溶液呈黄色 ②滴加KSCN溶液 溶液无明显变化 ③再滴加几滴氯水 溶液变红 ⑤滴加淀粉溶液 ？ 下列分析不合理的是(　　) A.实验①发生的离子反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ B.实验②与③不可以调换顺序 C.实验④说明有Fe2＋生成 D.若实验⑤对应的现象是溶液变为蓝色，说明有I2生成 【答案】C 【解析】A.实验①中，Fe3＋被Fe还原，生成Fe2＋，发生的离子反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，A合理；B.若实验②与③调换，滴加KSCN溶液后，溶液立即变红，不能说明实验②的溶液中是否含有Fe2＋，B合理；C.实验④中，溶液变黄，说明有I2生成，C不合理；D.若实验⑤对应的现象是溶液变为蓝色，说明溶液中含有I2，从而说明Fe3＋将I－氧化，生成I2，D合理。 【变式训练2】（2025·东北师范大学附属实验学校·一模）室温下，探究0.1 mol·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 mL FeSO4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 mL FeSO4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2 mL FeSO4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 mL 5% 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.检验溶液中是否含有Fe3＋应直接向待测液中滴加KSCN溶液，先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2 mL FeSO4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，遇酚酞不变色，应向2 mL FeSO4溶液中滴加2～3滴石蕊试液，观察溶液颜色变化，C错误；D.需要进行对照实验排除SO的干扰，D错误。 考向2 考查亚铁离子和铁离子的检验 例2（24-25高三·辽宁省本溪市高级中学·二模）为了验证Fe3＋的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验，其中实验方案设计不合理的是(　　) A.④ B.③ C.③④ D.①②③④⑤ 【答案】C 【解析】Fe3＋与铁反应生成Fe2＋，使溶液显浅绿色，体现了Fe3＋的氧化性，①合理；Fe3＋与硫氰化钾反应使溶液显红色，据此能够检验Fe3＋，②合理；硫酸铜溶液与氯化铁溶液不反应，混合后溶液不会变成无色，③不合理；氯化铁溶液与硝酸银溶液反应生成白色氯化银沉淀，由于实际上Fe3＋没有参与反应，该现象不能体现Fe3＋的性质，④不合理；Fe3＋与氢氧化钠溶液反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，据此可以检验是否存在Fe3＋，⑤合理。综上所述，不合理的是③④两项，C符合题意。 思维建模 检验亚铁离子和铁离子思维建模 (1)检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能向加入KSCN后的混合溶液加入过量的新制氯水中，因为氧化性Cl2＞(SCN)2＞Fe3＋，过量氯水中的Cl2会先氧化Fe2＋，再氧化SCN－[生成(SCN)2]，影响检验结果。 (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)。 【变式训练1】（24-25高三·内蒙古海拉尔市第一中学·期末）下列离子的检验方法合理的是(　　) A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2＋ B.向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2＋ C.向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋ D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋ 【答案】C 【解析】A项，KSCN溶液不能直接检验Fe2＋的存在，Fe2＋是否存在不确定，检验方法不合理；B项，Fe3＋干扰Fe2＋的检验，若原溶液中含有Fe3＋且不含Fe2＋，也会产生相同现象，检验方法不合理；C项，Fe3＋与OH－生成红褐色的Fe(OH)3沉淀，检验方法合理；D项，Mg(OH)2为白色沉淀，易被红褐色沉淀掩盖，无法确定原溶液中是否含有Mg2＋，检验方法不合理。 【变式训练2】（2025·辽宁实验中学·一模）在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入铁粉与铜粉的混合物，下列说法错误的是(　　) A.若金属无剩余，则溶液中一定存在的金属阳离子有Fe2＋、Cu2＋，可能存在的有Fe3＋ B.若剩余固体中有铁和铜，则溶液中一定存在的金属阳离子有Fe2＋，一定不存在Cu2＋、Fe3＋ C.若剩余固体中只有铜，则溶液中一定存在的金属阳离子有Fe2＋，可能存在的有Cu2＋、Fe3＋ D.实验中，不会出现剩余固体中只有铁的情况 【答案】C 【解析】若金属无剩余，说明铁或铜与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，则溶液中一定存在的金属阳离子有Fe2＋、Cu2＋，若氯化铁过量，可能存在的有Fe3＋，故A正确；若滤出固体中含有铁和铜，说明氯化铜完全与铁反应生成铜单质和氯化亚铁，而Fe剩余说明氯化铁一定不存在，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋，故B正确；若滤出固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，不含Fe3＋，可能含Cu2＋，故C错误；溶液中一定存在Cu2＋，Fe能与Cu2＋反应，则不会只剩余铁粉，故D正确。 考点三 铁及其化合物的转化 知识点1 铁及其化合物二维图 （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性和还原性。 知识点2 铁三角的转化关系 (1)图示 (2)写出下列反应的离子方程式 ①将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：2Fe3＋＋H2S===S↓＋2Fe2＋＋2H＋ ②将FeCl3溶液滴入淀粉－KI溶液，溶液变蓝：2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋ ③用FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔：Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋ ④将H2O2滴入酸性FeCl2溶液：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O ⑤将FeCl2溶液滴入HNO3溶液中，有无色气体放出：3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O 得分速记 1．Fe3＋处于铁元素的高价态，因而铁盐遇到Fe、Cu、HI、H2S、H2SO3等具有较强还原性的物质时，能被还原为亚铁盐。 2．Fe2＋处于铁的中间价态，但常表现为还原性，当亚铁盐遇到强氧化剂，如Cl2、Br2、HNO3、MnO(H＋)、H2O2等均能被氧化为铁盐。　　 考向1 考查铁及其化合物的转化 例1（2025·黑龙江大庆·二模）已知A为常见的金属单质，根据下图所示的关系： 下列说法正确的是(　　) A.A为Fe，B为FeO B.C→D溶液的颜色变化：由浅绿色到黄色 C.④的离子方程式：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋ D.⑤的离子方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 【答案】B 【解析】根据题中信息“红褐色固体F”，就可迅速得出F是Fe(OH)3，从而得出A为Fe，“黑色晶体”B为Fe3O4，继而推出C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2。A为Fe，B为Fe3O4，故A错误；C为氯化亚铁，D为氯化铁，则C→D溶液的颜色变化：由浅绿色到黄色，故B正确；④是氯化亚铁变为氯化铁，其离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，故C错误；⑤是氯化铁变为氯化亚铁，其离子方程式：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，故D错误。 【变式训练1】（24-25高三下·黑龙江哈尔滨·期中）X、Y、Z、W是中学化学中常见的四种物质，下表各组物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化关系的是 选项 X Y Z W A． FeCl3 FeCl2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 B． Na Na2O NaOH NaCl C． C CO CO2 Na2CO3 D． Al2O3 Al NaAlO2 Al(OH)3 【答案】C 【解析】FeCl3与Fe反应生成FeCl2，FeCl2与氢氧化钠反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2与氧气、水化合生成Fe(OH)3，Fe(OH)3与盐酸反应生成FeCl3，各物质之间通过一步反应可以实现，故不选A；Na在常温下与氧气反应生成Na2O，Na2O与水反应生成NaOH，NaOH与盐酸反应生成NaCl，电解熔融NaCl生成Na，各物质之间通过一步反应可以实现，故不选B；Na2CO3不能够通过一步反应得到C，故选C；电解熔融氧化铝生成Al，Al与氢氧化钠反应生成NaAlO2，NaAlO2与CO2、H2O反应生成氢氧化铝，氢氧化铝受热分解生成氧化铝，各物质之间通过一步反应可以实现，故不选D；故选C。 考向2 结合二维图考查铁及其化合物 例2（24-25高三·辽宁省葫芦岛市第一高级中学·期中）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像。铁元素的“价－类”二维图如图所示，其中箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是(　　) A.FeO、Fe2O3、Fe3O4均可与酸反应，只生成一种盐和水 B.Fe、水蒸气高温反应制得Fe2O3 C.为实现Fe2＋向Fe3＋的转化，可向含Fe2＋的溶液中通入Cl2或者滴加酸性H2O2溶液 D.向含有Fe3＋的溶液中加入硫氰化钾溶液，生成红色沉淀 【答案】C 【解析】Fe3O4与盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁两种盐，A错误；铁单质与水蒸气在高温下反应3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，B错误；Fe2＋转化成Fe3＋，铁元素的化合价升高，需要加入氧化剂才能实现转化，如加入O2、Cl2、H2O2等，C正确；向含有Fe3＋的溶液中加入硫氰化钾溶液，生成红色溶液，D错误。 【变式训练1】（2025·辽宁省大连市·一模）基于核心元素认识物质，是研究物质的重要视角，为我们认识物质的性质和实现物质转化提供了思路。如图为铁元素的“价—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.铁与水蒸气在高温条件下反应可实现转化① B.FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化②生成红棕色粉末 C.Fe(OH)3加热可实现转化⑥，加稀盐酸溶解可实现转化③ D.向FeCl3溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液，若溶液不变紫红色则溶液中一定含Fe2＋ 【答案】C 【解析】铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁，得不到氧化铁，故A错误；FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，部分被氧化，氧化生成Fe3O4，故B错误；加热Fe(OH)3生成Fe2O3，Fe(OH)3加稀盐酸溶解生成氯化铁，故C正确；亚铁离子、氯离子均可被酸性高锰酸钾溶液氧化，由操作和现象，不能证明溶液中一定含Fe2＋，故D错误。 1. （2025·辽宁卷）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 【解析】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； 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；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；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；故选D。 2. （2025·辽宁卷）某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含和少量)中提取金属元素，流程如图。已知“沉钴”温度下，下列说法错误的是 A. 硫酸用作催化剂和浸取剂 B. 使用生物质的优点是其来源广泛且可再生 C. “浸出”时，3种金属元素均被还原 D. “沉钴”后上层清液中 【答案】C 【解析】矿石(含MnO2、Co3O4、Fe2O3)经过硫酸和稻草浸出过滤得到滤液，滤液含有Fe3+、Mn2+、Co2+，加入Na2CO3沉铁得到FeOOH，过滤，滤液再加入Na2S沉钴得到CoS，过滤最后得到硫酸锰溶液。根据分析可知，加入硫酸和稻草浸出，硫酸作催化剂和浸取剂，A正确； 生物质(稻草)是可再生的，且来源广泛，B正确； 根据图示可知，“浸出”时，Fe的化合价没有变化，Fe元素没有被还原，C错误； “沉钴”后的上层清液存在CoS的沉淀溶解平衡，满足Q=Ksp=c(Co2+)·c(S2-)=10-20.4，D正确；故选C。 3.（2024·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 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为，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温，则实验效果不好，B错误；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。 4.（2023·辽宁卷）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 【解析】焙烧过程中铁、铬元素均被氧化，同时转化为对应钠盐，水浸时铁酸钠遇水水解生成氢氧化铁沉淀，滤液中存在铬酸钠，与淀粉的水解产物葡萄糖发生氧化还原得到氢氧化铬沉淀。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；焙烧过程铁元素被氧化，滤渣的主要成分为氢氧化铁，B错误；滤液①中Cr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CrO42-，C正确；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。 5.（2023·辽宁卷）下列鉴别或检验不能达到实验目的是（ ） A. 用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3 B. 用KSCN溶液检验FeSO4是否变质 C. 用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化 D. 加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛 【答案】A 【解析】石灰水的主要成分为Ca(OH)2能与碳酸钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钙，二者均生成白色沉淀，不能达到鉴别的目的，A错误；Fe2+变质后会生成Fe3+，可以利用KSCN溶液鉴别，现象为溶液变成血红色，可以达到检验的目的，B正确；Na2SO3被氧化后会变成Na2SO4，加入盐酸酸化的BaCl2后可以产生白色沉淀，可以用来检验Na2SO3是否被氧化，C正确；含有醛基的物质可以与银氨溶液反应生成银单质，可以用来检验乙醇中混油的乙醛，D正确；故选A。 6. （2022·辽宁卷）下列类比或推理合理的是 已知 方法 结论 A 沸点： 类比 沸点： B 酸性： 类比 酸性： C 金属性： 推理 氧化性： D ： 推理 溶解度： 【答案】A 【解析】、、的相对分子质量逐渐增大，沸点逐渐升高，可推知分子晶体的相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高，由于相对分子质量：，所以沸点：，故A正确；非金属元素最高价含氧酸的酸性与非金属性有关，元素的非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，所以酸性：，酸性：，故B错误；由金属性：，可推出氧化性；由离子方程式可得，氧化性：，故C错误；和的阴、阳离子个数比不相同，不能通过大小来比较二者在水中的溶解度，故D错误；故选A。 7. （2022·辽宁卷）镀锌铁钉放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出铁钉后加入少量漂白粉，溶液恢复棕色：加入CCl4，振荡，静置，液体分层。下列说法正确的是 A. 褪色原因为I2被Fe还原 B. 液体分层后，上层呈紫红色 C. 镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈 D. 溶液恢复棕色的原因为I-被氧化 【答案】D 【解析】Zn比Fe活泼，更容易失去电子，还原性更强，先与I2发生氧化还原反应，故溶液褪色原因为I2被Zn还原，A错误；液体分层后，I2在CCl4层，CCl4的密度比水大，则下层呈紫红色，B错误；若镀层金属活泼性大于Fe，则Fe不易生锈，反之，若Fe活泼性大于镀层金属，则Fe更易生锈，由于活泼性：，则镀锡铁钉更易生锈，C错误；漂白粉的有效成分为，其具有强氧化性，可将I-氧化，D项正确；故选D。 8．（2021·辽宁卷）下列说法错误的是 A．纯铁比生铁易生锈 B．臭氧可用于自来水消毒 C．酚醛树脂可用作绝缘、隔热材料 D．高纯硅可用于制芯片 【答案】A 【解析】由于生铁发生电化学腐蚀，而纯铁只能发生化学腐蚀，故生铁比纯铁易生锈，A错误；臭氧具有强氧化性，能使蛋白质发生变性，可用于自来水消毒，B正确；酚醛树脂具有空间立体网状结构，具有热固体，绝缘性，故可用作绝缘、隔热材料，C正确；高纯硅是良好的半导体材料，可用于制芯片，D正确；故选A。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$