第08讲 铁及其化合物（讲义，江苏专用）化学学业水平考试合格考总复习

该高中化学高考复习讲义聚焦铁及其化合物核心考点，涵盖性质、转化及Fe²⁺/Fe³⁺检验等高考高频内容，按“学考要求速览-必备知识梳理-高频考点精讲-实战能力训练”逻辑架构知识网络，通过考点梳理（如“铁三角”转化规律）、方法指导（检验方法对比）、真题训练（含学业水平考真题）等环节，帮助学生系统构建知识体系，突破重点难点。 讲义突出科学思维与科学探究素养，创新设计“价-类”二维图模型辅助转化关系理解，结合Fe²⁺/Fe³⁺检验的多种实验方案对比分析，培养学生证据推理能力。设置分层练习（即时演练+综合题）与典型例题精讲，如2023江苏学业水平考真题应用，确保高效突破考点，为教师把控复习节奏、提升学生应考技能提供有力支撑。

第08讲 铁及其化合物 内容概览 学考要求速览 明确考试范围与核心要求 必备知识梳理 系统整理学科框架与知识 高频考点精讲 破译重点内容及解题思路 考点一 铁及其化合物的性质 考点二 铁及其化合物的转化 考点三 亚铁离子与铁离子的检验 实战能力训练 模拟实战，提升解题技能 必备知识 学考要求 铁及其化合物的性质 1．能根据氧化还原反应原理，理解铁、铁的氧化物、铁盐、亚铁盐的氧化性、还原性，能正确书写相互间转化的方程式。 2．能根据物质的酸碱性，理解铁的氧化物、铁盐、亚铁盐与酸、碱、盐等物质的反应。 3．会检验Fe3＋和Fe2＋的存在。 铁及其化合物的转化 亚铁离子与铁离子的检验 一、铁及其化合物的性质 1.铁的性质 常见价态 ＋2、＋3（铁还有＋6如K2FeO4） 物理性质 纯净的铁是光亮的_____色金属，有良好的导电性、传热性，延展性，能被_____吸引 与单质 的反应 O2 _________________________ Cl2 _________________________(无论Fe的量多少，产物都是FeCl3) S _________________________ 与H2O反应 3Fe＋4H2O(g)__________(产物是Fe3O4不是Fe2O3) 与非氧化性酸(HCl、H2SO4)反应 离子方程式为：____________________ 与氧化性酸反应 稀HNO3 铁少量：Fe＋4NO3(稀)＝Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O 铁过量：3Fe＋8HNO3(稀)＝3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 浓HNO3 浓硫酸 常温下，浓硫酸与浓硝酸与铁在常温下发生_____。实质是强氧化性的酸使铁、铝的表面生成一层_____氧化膜，阻止了内部金属与酸继续反应。 与盐溶液反应 发生置换反应离子方程式为：_________________________ 与FeCl3溶液反应，离子方程式为：____________________ 2.铁的氧化物 （1）铁的氧化物物理性质和用途 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗称 _____ _____ 色态 黑色粉末 _____粉末 黑色晶体 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 铁的价态 _____价 _____价 ＋2价，＋3价 用途 油漆、涂料、油墨、橡胶的_____颜料 做_____材料，如录音磁带、电讯器材 （2）铁的氧化物化学性质 ①稳定性 FeO：不稳定，易被氧化，______________________________ Fe2O3和Fe3O4：比较稳定 ②与非氧化性酸(如稀盐酸)发生复分解反应 FeO：______________________________ Fe3O4：______________________________ Fe2O3：______________________________ ③与氧化性酸(如稀硝酸)发生复分解反应或氧化还原反应 FeO：______________________________ Fe3O4：______________________________ Fe2O3：______________________________ ④与还原性酸(如氢碘酸)发生复分解反应或氧化还原反应 FeO：______________________________ Fe3O4：______________________________ Fe2O3：______________________________ ⑤能够被某些还原剂还原 H2：______________________________ CO：______________________________ C：______________________________ Al：______________________________ 3.铁的氢氧化物性质 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色状态 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 制备 可溶性亚铁盐与碱溶液反应： _________________________ 可溶性铁盐与碱溶液反应： _________________________ 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_____色，最后变成红褐色，反应的化学方程式为 ______________________________ 4.亚铁与铁离子的性质 离子 Fe2＋ Fe3＋ 颜色 浅绿色 (棕)黄色 Fe反应离子方程式 —— _________________________ Cu反应离子方程式 —— _________________________ KI反应离子方程式 —— 2I－＋2Fe3＋＝2Fe2＋＋I2 Cl2反应离子方程式 ______________________________ —— KSCN反应离子方程式 —— _________________________ 二、铁及其化合物的转化 1.铁及其化合物“价-类”二维图 2.铁及其化合物转化关系图 3.铁及其化合物之间的转化——“铁三角” 从Fe、Fe2+和Fe3+的结构可知：Fe只有_____性，Fe3+通常只有_____性，Fe2+既具有_____性又具有_____性。上述微粒通过跟一定的氧化剂或还原剂发生氧化还原反应，才能实现不同价态铁的相互转化，我们把这个相互转化设计成三角形，常称为铁三角。 （1）Fe只有还原性，可以被氧化成＋2或＋3价的铁： 如Fe＋2H＋===H2↑＋Fe2＋ 2Fe＋3Cl22FeCl3 3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2。 （2）Fe2＋既有氧化性又有还原性： 如2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋ FeO＋COFe＋CO2 （3）Fe3＋具有较强的氧化性，可被还原为＋2价或0价的铁： 如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋， 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。 Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 三．Fe3＋、Fe2＋的检验方法 1．用KSCN溶液和氯水 2．用NaOH溶液 3．含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验 溶液变__________色，说明含有Fe3＋； 酸性KMnO4溶液__________色褪去，说明含有Fe2＋。 4．铜片法 5．亚铁氰化钾溶液和铁氰化钾溶液是检验Fe3＋和Fe2＋的特征试剂： Fe3＋蓝色沉淀 Fe2＋蓝色沉淀 考点一　铁及其化合物的性质与用途 【典型例题】 【例1】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．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，常用作红色颜料 D．四氧化三铁中铁元素有+2价和+3价，它是一种混合物 【即时演练】 1．（江苏省淮安市2024-2025学年普通高中学考模拟）金属铁广泛应用于生产生活中，铁元素的常见化合价有＋2和＋3价。下列物质中铁元素为＋3价的是 A．Fe B．FeO C． D． 2．常温下，将铁片放入下列溶液中，有大量气泡产生的是 A．稀硫酸 B．浓硫酸 C．氢氧化钠溶液 D．硫酸铜溶液 3．下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是 A．能与盐酸反应，可用于制作红色颜料 B．具有氧化性，可用于除去水中悬浮杂质 C．铁粉具有还原性，可用于食品袋中的抗氧化剂 D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于自来水的消毒 考点二　铁及其化合物的转化 【典型例题】 【例2】在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A． B． C． D． 【即时演练】 1．下列物质间的转化不能通过化合反应一步实现的是 A．FeCl3―→FeCl2 B．Fe―→FeCl3 C．Fe―→Fe(OH)3 D．Fe(OH)2―→Fe(OH)3 2．以不同类别物质间的转化为线索，构建铁及其化合物的转化关系如图所示： 下列叙述正确的有 ①铁粉与水蒸气在高温下反应可实现的转化 ②可利用铜粉除去溶液中的杂质 ③可利用新制氯水和溶液检验是否被完全氧化为 ④向盛放在试管中的溶液中直接滴加溶液能制备并收集 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 考点三　Fe2+与Fe3+的检验 【典型例题】 【例3】（江苏省连云港市2024-2025学年普通高中学考模拟）下列实验方案能达到实验目的的是 A．用酒精萃取溴水中的单质溴 B．用焰色反应鉴别和 C．用KSCN检验某溶液中是否含有 D．用饱和溶液除去中含有的少量 【即时演练】 1．为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质，分别取少量样品溶于盐酸，再进行下列实验，其中结论正确的是 A．若滴加KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉变质 B．若滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明铁粉未变质 C．若依次滴加氯水，KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉全部变质 D．若滴加KSCN溶液，溶液未变红；再滴加氯水，溶液变红，说明铁粉全部变质 2．铁盐与亚铁盐在生产生活中具有广泛的用途。证明某溶液只含有 Fe2+而不含 Fe3+的实验方法是 A．只需滴加 KSCN B．先滴加氯水，再滴加 KSCN 溶液后显红色 C．滴加NaOH 溶液，马上有灰绿色沉淀生成 D．溶液先滴加KSCN 溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色 3．某生产企业的工业废水中含有大量的FeSO4和较多的CuSO4。为了变废为宝，技术人员计划从该废水中回收FeSO4和金属Cu，工艺流程如图所示。回答下列问题： （1）“操作1”与“操作2”的名称为_________，在实验室中进行该操作时，所需要的玻璃仪器除烧杯外，还有___________________。 （2）加入试剂A的目的是将Cu2＋全部转化为Cu，以便回收铜单质，发生反应的离子方程式为______________________________。 （3）“滤渣”的成分为________________，加入的试剂B为__________(填化学式)。 （4）要鉴别“溶液2”中的金属阳离子，所需实验操作及实验现象是___________________________ _____________________________________________________________。 1．不同价态含铁物质因性质不同，在生产生活中有不同的用途。铁单质与下列物质反应，产物中铁元素的化合价为价的是 A．氯气 B．稀盐酸 C．稀硫酸 D．硫酸铜 2．（江苏省连云港市2024-2025学年普通高中学考模拟）下列物质的性质与用途对应关系正确的是 A．铁红(Fe2O3)粉末呈红色，可用于制取铁盐 B．干冰易升华，可用于制造舞台烟雾效果 C．浓硫酸具有强氧化性，可用于干燥SO2气体 D．小苏打(NaHCO3)受热易分解，可用于治疗胃酸过多症 3．下列有关铁及其化合物的说法不正确的是 A．铁是一种银白色金属 B．铁在常温下与水不反应，但可在高温条件下与水蒸气反应生成Fe3O4和H2 C．常温下，铁与浓硝酸、浓硫酸均不反应 D．铁在氯气中燃烧生成FeCl3，其溶于水形成的溶液呈棕黄色 4．下列说法中不正确的是 A．铁在一定条件下与氧气或水蒸气反应的产物均有 B．铁在高温下与水蒸气的反应是置换反应 C．铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气 D．铁与的反应属于氧化还原反应 5．下列物质能使KSCN溶液显红色的是 A．FeCl2溶液 B．CuCl2溶液 C．氯水 D．FeCl3溶液 6．下列说法中正确的是 A．向某溶液中滴加几滴KSCN溶液，溶液变红则原溶液中不可能含Fe2＋ B．向某溶液中滴加几滴BaCl2溶液，产生白色沉淀，则原溶液中一定含SO42－ C．向某溶液中滴加几滴KMnO4溶液，KMnO4溶液紫红色退去，则原溶液中一定含Fe2＋ D．向新制氯水滴加几滴紫色石蕊试液，溶液先变红后褪色则新制氯水具有酸性和强氧化性 7．“价类二维图”是学习元素及其化合物的重要模型和工具。如图为铁元素的“价类二维图”。下列说法正确的是 A．a与水蒸气在高温条件下反应生成c B．b与NaOH溶液反应生成d C．可用KSCN溶液检验f中是否含有g D．e是红褐色物质，常用作红色颜料 8．向和的混合溶液中加入一定量的铁粉，下列说法中正确的是 A．若铁粉有剩余，则溶液中可能有 B．若铁粉有剩余，则溶液中的金属阳离子一定有和 C．若铁粉无剩余，则溶液中一定有 D．若铁粉无剩余，且溶液中无，则溶液中一定有，一定无 9．（2023·江苏学业水平合格考）实验室用如图所示装置(夹持仪器已省略)制备半导体材料纳米二硫化亚铁(FeS2)：将一定比例的Fe2O3、硫粉加入三颈烧瓶中，再加入一定量的有机物X(沸点为350℃)和有机酸Y；290℃条件下搅拌，一段时间后得到黑色悬浊液；冷却、分离、干燥得到产品。下列对实验事实的解释不合理的是 实验事实 解释 A 反应的溶剂用有机物X而不用水 有机物X易溶解硫且沸点较高 B 有机酸Y有利于Fe2O3的转化 有机酸Y能与Fe2O3反应，有利于Fe3＋参与后续反应 C 冷凝管内出现黄色气体 加热条件下有硫蒸气产生 D 产品中n(Fe)∶n(S)＝1∶1.87 产品中与S22－结合的Fe2＋部分转化为Fe3＋ 10．对印刷电路板制作过程中(2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2)产生废液X进行回收处理，流程如图所示。下列说法不正确的是 A．1 mol FeCl3与Cu完全反应，转移电子数约为6.02×1023 B．若废液X中滴加KSCN溶液变红，则X中＝ C．若向溶液A中、溶液B中分别加入少量铁粉，铁粉均有减少 D．实验室中进行操作①②时，需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒 11．氧化铁俗名铁红，是重要的铁的氧化物。 流程一：制备氧化铁 用废铁屑制备氧化铁的流程如图： （1）加入NH4HCO3溶液产生FeCO3沉淀的离子方程式为 。 （2）操作Ⅱ为洗涤操作，简述洗涤沉淀的方法 。 （3）写出“煅烧”发生反应的化学方程式 。 流程二：探究氧化铁的性质 A、B、C、D均是含铁元素的物质，氧化铁发生的反应及物质转化关系如图： （4）检验A溶液中阳离子的实验过程是 。 （5）A溶液可作为腐蚀液，将铜电路板中不需要的铜腐蚀掉。写出该反应的离子方程式 。 （6）描述白色沉淀C与O2反应的现象 ；写出该过程中发生反应的化学方程式 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第08讲 铁及其化合物 内容概览 学考要求速览 明确考试范围与核心要求 必备知识梳理 系统整理学科框架与知识 高频考点精讲 破译重点内容及解题思路 考点一 铁及其化合物的性质 考点二 铁及其化合物的转化 考点三 亚铁离子与铁离子的检验 实战能力训练 模拟实战，提升解题技能 必备知识 学考要求 铁及其化合物的性质 1．能根据氧化还原反应原理，理解铁、铁的氧化物、铁盐、亚铁盐的氧化性、还原性，能正确书写相互间转化的方程式。 2．能根据物质的酸碱性，理解铁的氧化物、铁盐、亚铁盐与酸、碱、盐等物质的反应。 3．会检验Fe3＋和Fe2＋的存在。 铁及其化合物的转化 亚铁离子与铁离子的检验 一、铁及其化合物的性质 1.铁的性质 常见价态 ＋2、＋3（铁还有＋6如K2FeO4） 物理性质 纯净的铁是光亮的白色金属，有良好的导电性、传热性，延展性，能被磁铁吸引 与单质 的反应 O2 3Fe＋2O2Fe3O4 Cl2 2Fe＋3Cl2FeCl3(无论Fe的量多少，产物都是FeCl3) S Fe＋SFeS 与H2O反应 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2(产物是Fe3O4不是Fe2O3) 与非氧化性酸(HCl、H2SO4)反应 离子方程式为：Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑ 与氧化性酸反应 稀HNO3 铁少量：Fe＋4NO3(稀)＝Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O 铁过量：3Fe＋8HNO3(稀)＝3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 浓HNO3 浓硫酸 常温下，浓硫酸与浓硝酸与铁在常温下发生钝化。实质是强氧化性的酸使铁、铝的表面生成一层致密的氧化膜，阻止了内部金属与酸继续反应。 与盐溶液反应 发生置换反应离子方程式为：Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu 与FeCl3溶液反应，离子方程式为：Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋ 2.铁的氧化物 （1）铁的氧化物物理性质和用途 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗称 铁红 磁性氧化铁 色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 铁的价态 ＋2价 ＋3价 ＋2价，＋3价 用途 油漆、涂料、油墨、橡胶的红色颜料 做磁性材料，如录音磁带、电讯器材 （2）铁的氧化物化学性质 ①稳定性 FeO：不稳定，易被氧化，6FeO+O22Fe3O4 Fe2O3和Fe3O4：比较稳定 ②与非氧化性酸(如稀盐酸)发生复分解反应 FeO：FeO+2H+Fe2++H2O Fe3O4：Fe3O4+8H+Fe2++2Fe3++4H2O Fe2O3：Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O ③与氧化性酸(如稀硝酸)发生复分解反应或氧化还原反应 FeO：3FeO+10H++NO3－3Fe3++NO↑+5H2O Fe3O4：3Fe3O4+28H++NO3－9Fe3++NO↑+14H2O Fe2O3：Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O ④与还原性酸(如氢碘酸)发生复分解反应或氧化还原反应 FeO：FeO+2H+Fe2++H2O Fe3O4：Fe3O4+8H++2I－3Fe2++I2+4H2O Fe2O3：Fe2O3+6H++2I－2Fe2++I2+3H2O ⑤能够被某些还原剂还原 H2：FeO+H2Fe+H2O CO：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(高炉炼铁的主反应) C：Fe3O4+2C3Fe+2CO2↑ Al：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3(铝热反应) 3.铁的氢氧化物性质 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色状态 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 制备 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，反应的化学方程式为 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 4.亚铁与铁离子的性质 离子 Fe2＋ Fe3＋ 颜色 浅绿色 (棕)黄色 Fe反应离子方程式 —— Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋ Cu反应离子方程式 —— Cu＋2Fe3＋＝2Fe2＋＋Cu2＋ KI反应离子方程式 —— 2I－＋2Fe3＋＝2Fe2＋＋I2 Cl2反应离子方程式 Cl2＋2Fe2＋＝2Fe3＋＋2Cl－ —— KSCN反应离子方程式 —— Fe3＋＋3SCN－＝Fe(SCN)3 二、铁及其化合物的转化 1.铁及其化合物“价-类”二维图 2.铁及其化合物转化关系图 3.铁及其化合物之间的转化——“铁三角” 从Fe、Fe2+和Fe3+的结构可知：Fe只有还原性，Fe3+通常只有氧化性，Fe2+既具有氧化性又具有还原性。上述微粒通过跟一定的氧化剂或还原剂发生氧化还原反应，才能实现不同价态铁的相互转化，我们把这个相互转化设计成三角形，常称为铁三角。 （1）Fe只有还原性，可以被氧化成＋2或＋3价的铁： 如Fe＋2H＋===H2↑＋Fe2＋ 2Fe＋3Cl22FeCl3 3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2。 （2）Fe2＋既有氧化性又有还原性： 如2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋ FeO＋COFe＋CO2 （3）Fe3＋具有较强的氧化性，可被还原为＋2价或0价的铁： 如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋， 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。 Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 三．Fe3＋、Fe2＋的检验方法 1．用KSCN溶液和氯水 2．用NaOH溶液 3．含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验 溶液变 红 色，说明含有Fe3＋； 酸性KMnO4溶液 紫红 色褪去，说明含有Fe2＋。 4．铜片法 5．亚铁氰化钾溶液和铁氰化钾溶液是检验Fe3＋和Fe2＋的特征试剂： Fe3＋蓝色沉淀 Fe2＋蓝色沉淀 考点一　铁及其化合物的性质与用途 【典型例题】 【例1】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．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，常用作红色颜料 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，其中铁的化合价可以看作是由+2、+3价组成，A项错误； 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项错误； C．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，常用作红色颜料，C项正确； D．四氧化三铁是复杂的化合物，属于纯净物，D项错误。 故选C。 【即时演练】 1．（江苏省淮安市2024-2025学年普通高中学考模拟）金属铁广泛应用于生产生活中，铁元素的常见化合价有＋2和＋3价。下列物质中铁元素为＋3价的是 A．Fe B．FeO C． D． 【答案】D 【解析】A．单质铁中，铁的化合价为0，A错误； B．FeO中铁的化合价为+2价，B错误； C．中铁的化合价为+2价，C错误； D．中铁的化合价为+3价，D正确； 故选D。 2．常温下，将铁片放入下列溶液中，有大量气泡产生的是 A．稀硫酸 B．浓硫酸 C．氢氧化钠溶液 D．硫酸铜溶液 【答案】A 【解析】A项，生成H2，正确；B项，发生钝化，错误；C项，不发生反应，错误；D项，生成铜，错误。 3．下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是 A．能与盐酸反应，可用于制作红色颜料 B．具有氧化性，可用于除去水中悬浮杂质 C．铁粉具有还原性，可用于食品袋中的抗氧化剂 D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于自来水的消毒 【答案】C 【解析】A．为红棕色固体，可用于红色颜料，与其能与盐酸反应无关，故A错误；B．可用于除去水中悬浮杂质是利用其能水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性，与其氧化性无关，故B错误；C．铁粉用于食品袋中的抗氧化剂，是因铁粉是活泼金属具有强的还原性，故C正确；D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水，不能消毒，故D错误；故选：C。 考点二　铁及其化合物的转化 【典型例题】 【例2】在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．Fe和水蒸气在高温下反应生成Fe3O4，故A不符合题意；B．HClO在光照条件下分解生成HCl和氧气，故B不符合题意；C．Fe和氯气在加热条件下反应生成FeCl3，故C不符合题意；D．Zn可将FeCl3还原为FeCl2，FeCl2与Zn发生置换反应可得到Fe，故D符合题意；故答案选D。 【即时演练】 1．下列物质间的转化不能通过化合反应一步实现的是 A．FeCl3―→FeCl2 B．Fe―→FeCl3 C．Fe―→Fe(OH)3 D．Fe(OH)2―→Fe(OH)3 【答案】C 【解析】A项，与Fe发生化合反应可实现转化，不符合题意；B项，与Cl2发生化合反应可实现转化，不符合题意；C项，与水不发生化合反应，符合题意；D项，与O2、H2O发生化合反应可实现转化，不符合题意。 2．以不同类别物质间的转化为线索，构建铁及其化合物的转化关系如图所示： 下列叙述正确的有 ①铁粉与水蒸气在高温下反应可实现的转化 ②可利用铜粉除去溶液中的杂质 ③可利用新制氯水和溶液检验是否被完全氧化为 ④向盛放在试管中的溶液中直接滴加溶液能制备并收集 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【答案】A 【解析】①Fe与水蒸气在高温下反应能生成Fe3O4和氢气，故①正确； ②加入铜粉发生反应为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，引入铜离子，故②错误； ③无论Fe2+是否完全转化为Fe3+，只要有Fe3+生成，加入KSCN溶液后，溶液就变为红色，故③错误； ④向盛有FeCl2溶液的试管中滴加NaOH溶液，先生成氢氧化亚铁的白色沉淀，后又被氧化成氢氧化铁的红褐色沉淀，故④错误； 故选：A。 考点三　Fe2+与Fe3+的检验 【典型例题】 【例3】（江苏省连云港市2024-2025学年普通高中学考模拟）下列实验方案能达到实验目的的是 A．用酒精萃取溴水中的单质溴 B．用焰色反应鉴别和 C．用KSCN检验某溶液中是否含有 D．用饱和溶液除去中含有的少量 【答案】B 【解析】A．酒精与水互溶，无法分层，不能用作萃取剂萃取溴水中的溴，A不符合题意； B．焰色反应可鉴别(紫色，需钴玻璃)和(黄色)，和分别含和，实验可行，B符合题意； C．KSCN用于检验Fe3+(显血红色)，无法直接检验Fe2+，C不符合题意； D．会与溶液反应，导致损失，应使用饱和食盐水除HCl，D不符合题意； 故选B。 【即时演练】 1．为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质，分别取少量样品溶于盐酸，再进行下列实验，其中结论正确的是 A．若滴加KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉变质 B．若滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明铁粉未变质 C．若依次滴加氯水，KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉全部变质 D．若滴加KSCN溶液，溶液未变红；再滴加氯水，溶液变红，说明铁粉全部变质 【答案】A 【解析】A．滴加KSCN溶液，溶液变红，说明溶液中含有Fe3+，故还原铁粉即Fe变质，故A选项正确； B．滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明溶液中不含Fe3+，但溶液中可能含Fe2+，不能说明铁粉未变质，故B选项错误； C．滴加氯水时可能把溶液中存在的Fe2+氧化成了Fe3+，再滴加硫氰化钾溶液，溶液变红，则不能说明铁粉全部变质，故C选项错误； D．若先滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明溶液中不含Fe3+，再滴加氯水，溶液变红说明溶液中存在Fe2+，被氯水氧化成了Fe3+，但不能说明铁粉全部变质，故D选项错误。 故选A选项。 2．铁盐与亚铁盐在生产生活中具有广泛的用途。证明某溶液只含有 Fe2+而不含 Fe3+的实验方法是 A．只需滴加 KSCN B．先滴加氯水，再滴加 KSCN 溶液后显红色 C．滴加NaOH 溶液，马上有灰绿色沉淀生成 D．溶液先滴加KSCN 溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色 【答案】D 【解析】A．只滴加KSCN溶液，根据溶液是否显红色，能检验出溶液中是否含有Fe3+，无法验证Fe2+存在，故A错误；B．先滴加氯水，氯气将Fe2+氧化成Fe3+，即使原溶液不含Fe3+，滴加KSCN溶液后也显红色，无法证明原溶液是否含有Fe3+，故B错误；C．Fe2+可与氢氧化钠反应生成白色沉淀氢氧化亚铁，Fe3+可与氢氧化钠反应生成红褐色沉淀氢氧化铁，灰绿色是氢氧化亚铁和氢氧化铁混合物颜色，滴加NaOH 溶液，马上有灰绿色沉淀生成，说明含有Fe3+和Fe2+存在，故C错误；D．KSCN与Fe3+作用使溶液显红色，与Fe2+作用无此现象，先滴加KSCN溶液，不显红色，说明原溶液不含有Fe3+，再滴加氯水后显红色，说明滴加氯水后溶液中有Fe3+，证明原溶液含有Fe2+，故D正确；故答案选D。 3．某生产企业的工业废水中含有大量的FeSO4和较多的CuSO4。为了变废为宝，技术人员计划从该废水中回收FeSO4和金属Cu，工艺流程如图所示。回答下列问题： （1）“操作1”与“操作2”的名称为_________，在实验室中进行该操作时，所需要的玻璃仪器除烧杯外，还有___________________。 （2）加入试剂A的目的是将Cu2＋全部转化为Cu，以便回收铜单质，发生反应的离子方程式为______________________________。 （3）“滤渣”的成分为________________，加入的试剂B为__________(填化学式)。 （4）要鉴别“溶液2”中的金属阳离子，所需实验操作及实验现象是___________________________ _____________________________________________________________。 【答案】（1）①过滤 ②漏斗、玻璃棒 （2）Cu2＋＋Fe＝Cu＋Fe2＋ （3）①Cu和Fe ②H2SO4 （4）取少许“溶液2”于试管，滴加几滴KSCN溶液，无明显现象，振荡，再滴加几滴氯水，出现血红色，则含Fe2＋ 【解析】工业废水中含有大量的FeSO4和较多的Cu2＋，从该废水中回收FeSO4制得FeSO4•7H2O，故要除去Cu2＋，则加入的试剂A为过量铁屑，发生反应：Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu，经操作1过滤，得到的滤渣为Cu和Fe的混合物，溶液1为FeSO4溶液；在滤渣中加入试剂B的目的是将铁溶解为FeSO4，而Cu不溶，故试剂B为过量的硫酸，操作2为过滤，得到Cu，溶液II为H2SO4和FeSO4的混合溶液，FeSO4溶液经操作③加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥即得FeSO4•7H2O。 （1）由分析可知，“操作1”与“操作2”的名称为过滤，在实验室中进行该操作时，所需要的玻璃仪器除烧杯外，还有漏斗和玻璃棒，故答案为：过滤；漏斗和玻璃棒；（2）由分析可知，加入试剂A的目的是将Cu2＋全部转化为Cu，以便回收铜单质，发生反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu；（3）由分析可知，“滤渣”的成分为Fe和Cu，加入的试剂B为H2SO4，故答案为：Fe和Cu；H2SO4；（4）要鉴别“溶液2”中的金属阳离子即Fe2＋，故所需实验操作及实验现象是取少许“溶液2”于试管，滴加几滴KSCN溶液，无明显现象，振荡，再滴加几滴氯水，出现血红色，则含Fe2＋。 1．不同价态含铁物质因性质不同，在生产生活中有不同的用途。铁单质与下列物质反应，产物中铁元素的化合价为价的是 A．氯气 B．稀盐酸 C．稀硫酸 D．硫酸铜 【答案】A 【解析】A． 氯气具有强氧化性，能将Fe氧化+3价，无论铁是否过量，铁在氯气中燃烧都生成，故A正确；B． 稀盐酸具有弱氧化性，且弱氧化性是H元素体现的，能将Fe氧化为Fe2+，故B错误；C． 稀硫酸具有弱氧化性，能和Fe发生置换反应生成Fe2+，故C错误；D． 硫酸铜中铜离子具有弱氧化性，能和Fe发生置换反应生成Fe2+，故D错误；故选A。 2．（江苏省连云港市2024-2025学年普通高中学考模拟）下列物质的性质与用途对应关系正确的是 A．铁红(Fe2O3)粉末呈红色，可用于制取铁盐 B．干冰易升华，可用于制造舞台烟雾效果 C．浓硫酸具有强氧化性，可用于干燥SO2气体 D．小苏打(NaHCO3)受热易分解，可用于治疗胃酸过多症 【答案】B 【解析】A．Fe2O3能与酸反应生成铁盐，与Fe2O3粉末呈红棕色无关，A不合题意； B．干冰升华吸热，使周围温度降低，水蒸气冷凝成水滴，形成雾，可用来制造舞台烟雾，B符合题意； C．浓硫酸可用于干燥SO2气体是利用其吸水性，与其具有强氧化性无关，C不合题意； D．碳酸氢钠溶液呈弱碱性，能与胃酸中HCl反应，则可用于治疗胃酸过多症，与小苏打(NaHCO3)受热易分解无关，D不合题意； 故答案为：B。 3．下列有关铁及其化合物的说法不正确的是 A．铁是一种银白色金属 B．铁在常温下与水不反应，但可在高温条件下与水蒸气反应生成Fe3O4和H2 C．常温下，铁与浓硝酸、浓硫酸均不反应 D．铁在氯气中燃烧生成FeCl3，其溶于水形成的溶液呈棕黄色 【答案】C 【解析】常温下Fe与浓H2SO4、浓HNO3发生钝化反应，C项错误。 4．下列说法中不正确的是 A．铁在一定条件下与氧气或水蒸气反应的产物均有 B．铁在高温下与水蒸气的反应是置换反应 C．铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气 D．铁与的反应属于氧化还原反应 【答案】C 【解析】铁为活泼金属，与强氧化剂反应生成价化合物，与弱氧化剂反应生成价化合物，常温下可被浓硫酸、浓硝酸钝化。A项，铁在氧气中燃烧、铁与水蒸气在高温下反应都生成，正确；B项，铁在高温下与水蒸气反应生成和氢气，为置换反应，正确；C项，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，错误；D项，与反应生成，属于氧化还原反应，正确。 5．下列物质能使KSCN溶液显红色的是 A．FeCl2溶液 B．CuCl2溶液 C．氯水 D．FeCl3溶液 【答案】D 【解析】A项，FeCl2与KSCN不反应，不符合题意；B项，CuCl2与KSCN不反应，不符合题意；C项，氯水与与KSCN不反应，不符合题意；D项，FeCl3与KSCN形成Fe(SCN)3红色物质，符合题意。 6．下列说法中正确的是 A．向某溶液中滴加几滴KSCN溶液，溶液变红则原溶液中不可能含Fe2＋ B．向某溶液中滴加几滴BaCl2溶液，产生白色沉淀，则原溶液中一定含SO42－ C．向某溶液中滴加几滴KMnO4溶液，KMnO4溶液紫红色退去，则原溶液中一定含Fe2＋ D．向新制氯水滴加几滴紫色石蕊试液，溶液先变红后褪色则新制氯水具有酸性和强氧化性 【答案】D 【解析】A项，溶液中铁离子与硫氰化根离子反应生成红色的硫氰化铁，亚铁离子不能与硫氰化根离子反应，则向某溶液中滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红说明原溶液中一定含有铁离子，无法确定是否含有亚铁离子，错误；B项，溶液中硫酸根离子能与氯化钡溶液中的钡离子反应生成白色的硫酸钡沉淀，银离子也能与氯化钡溶液中的氯离子反应生成白色的氯化银沉淀，则向某溶液中滴加几滴氯化钡溶液，产生白色沉淀不能确定溶液中是否含有硫酸根离子，错误；C项，具有还原性的亚铁离子、亚硫酸根离子等都能与高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，使高锰酸钾紫色溶液褪色，则能使高锰酸钾溶液紫红色退去不能确定溶液中是否含有亚铁离子，错误；D项，向新制氯水滴加几滴紫色石蕊试液，溶液先变红说明溶液中含有氢离子，溶液呈酸性，后褪色说明溶液中含有强氧化性的次氯酸，使有机色质漂白褪色，正确。 7．“价类二维图”是学习元素及其化合物的重要模型和工具。如图为铁元素的“价类二维图”。下列说法正确的是 A．a与水蒸气在高温条件下反应生成c B．b与NaOH溶液反应生成d C．可用KSCN溶液检验f中是否含有g D．e是红褐色物质，常用作红色颜料 【答案】C 【分析】从“价类二维图”横纵坐标可知，a为Fe、b为FeO、c为Fe2O3、d为Fe(OH)2、e为Fe(OH)3、f为FeSO4、g为Fe2(SO4)3。 【解析】A．Fe与水蒸气在高温条件下反应生成Fe3O4，故A错误； B．FeO与NaOH溶液不反应，故B错误； C．可用KSCN溶液检验FeSO4中是否含有Fe2(SO4)3，故C正确； D．Fe2O3为红棕色，可用作红色颜料，故D错误； 故答案为：C。 8．向和的混合溶液中加入一定量的铁粉，下列说法中正确的是 A．若铁粉有剩余，则溶液中可能有 B．若铁粉有剩余，则溶液中的金属阳离子一定有和 C．若铁粉无剩余，则溶液中一定有 D．若铁粉无剩余，且溶液中无，则溶液中一定有，一定无 【答案】D 【解析】A．铁和反应生成，若铁粉有剩余，则溶液不可能有，故A错误；B．铁和反应生成铜，若铁粉有剩余，则溶液中的金属阳离一定没有，故B错误；C．若铁粉无剩余，则溶液中可能有，故C错误；D．氧化性大于，若铁粉无剩余，且溶液中无，则溶液中一定有，一定无，故D正确；选D。 9．（2023·江苏学业水平合格考）实验室用如图所示装置(夹持仪器已省略)制备半导体材料纳米二硫化亚铁(FeS2)：将一定比例的Fe2O3、硫粉加入三颈烧瓶中，再加入一定量的有机物X(沸点为350℃)和有机酸Y；290℃条件下搅拌，一段时间后得到黑色悬浊液；冷却、分离、干燥得到产品。下列对实验事实的解释不合理的是 实验事实 解释 A 反应的溶剂用有机物X而不用水 有机物X易溶解硫且沸点较高 B 有机酸Y有利于Fe2O3的转化 有机酸Y能与Fe2O3反应，有利于Fe3＋参与后续反应 C 冷凝管内出现黄色气体 加热条件下有硫蒸气产生 D 产品中n(Fe)∶n(S)＝1∶1.87 产品中与S22－结合的Fe2＋部分转化为Fe3＋ 【答案】D 【解析】A项，由题给信息可知，反应温度为290℃，水的沸点为100℃，且硫无法溶于水，因此使用沸点为350℃的有机物X做溶剂，正确；B项，氧化铁为固体，不易参与反应，有机酸可与氧化铁反应生成铁离子，有利于铁离子参与后续反应，正确；C项，硫单质为淡黄色，冷凝管中出现淡黄色气体，说明加热条件下有硫蒸气产生，正确；D项，二硫化亚铁中铁与硫的物质的量之比为1∶2，若有铁离子存在根据电荷守恒需要更多的S22－，二者比例会小于，错误；故选D。 10．对印刷电路板制作过程中(2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2)产生废液X进行回收处理，流程如图所示。下列说法不正确的是 A．1 mol FeCl3与Cu完全反应，转移电子数约为6.02×1023 B．若废液X中滴加KSCN溶液变红，则X中＝ C．若向溶液A中、溶液B中分别加入少量铁粉，铁粉均有减少 D．实验室中进行操作①②时，需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒 【答案】B 【解析】A项，FeCl3与Cu完全反应，Fe元素由＋3个降为＋2价，得到1个电子，所以1 mol FeCl3与Cu完全反应，转移电子数约为6.02×1023，正确；B项，根据反应2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋可知废液X中n(Cu2＋)∶n(Fe2＋)＝1∶2，滴加KSCN溶液变红，说明还有一部分Fe3＋，所以n(Cu2＋)∶[n(Fe2＋)＋n(Fe3＋)]＜1∶2，不正确；C项，向溶液A中加入少量铁粉，铁粉因与Fe3＋反应而减少，溶液B中加入少量铁粉，铁粉因与过量的稀盐酸反应而减少，正确；D项，操作①②都是过滤，需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，正确。 11．氧化铁俗名铁红，是重要的铁的氧化物。 流程一：制备氧化铁 用废铁屑制备氧化铁的流程如图： （1）加入NH4HCO3溶液产生FeCO3沉淀的离子方程式为 。 （2）操作Ⅱ为洗涤操作，简述洗涤沉淀的方法 。 （3）写出“煅烧”发生反应的化学方程式 。 流程二：探究氧化铁的性质 A、B、C、D均是含铁元素的物质，氧化铁发生的反应及物质转化关系如图： （4）检验A溶液中阳离子的实验过程是 。 （5）A溶液可作为腐蚀液，将铜电路板中不需要的铜腐蚀掉。写出该反应的离子方程式 。 （6）描述白色沉淀C与O2反应的现象 ；写出该过程中发生反应的化学方程式 。 【答案】（1）Fe2++2HCO= FeCO3↓+CO2↑+H2O （2）向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，让水自然流下，反复2-3次 （3）4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2 （4）用试管取A溶液少量，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，说明溶液中存在Fe3+ （5）2Fe3++Cu = 2Fe2++Cu2+ （6）白色沉淀迅速变灰绿色，最后变红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3 【分析】废铁屑用碳酸钠溶液除去油污，用稀硫酸在加热条件下充分反应，过滤，向滤液中加入过量的碳酸氢铵，生成碳酸亚铁沉淀，过滤后，洗涤、干燥、煅烧得到氧化铁。 【解析】（1）FeSO4与NH4HCO3反应的离子方程式Fe2++2 = FeCO3↓+CO2↑+H2O； （2）洗涤沉淀的方法：向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，让水自然流下，反复2-3次； （3）“煅烧”时生成Fe2O3，FeCO3与O2发生反应的化学方程式：4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2； （4）氧化铁与盐酸反应生成氯化铁(A)，与足量铁粉反应生成氯化亚铁(B)，与氢氧化钠溶液反应生成Fe(OH)2，被氧气氧化生成Fe(OH)3；则生成的A溶液中含有氯化铁，检验Fe3+的方法是：用试管取A溶液少量，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，说明溶液中存在Fe3+； （5）Fe3+与Cu反应的离子方程式：2Fe3++Cu = 2Fe2++Cu2+； （6）白色沉淀C是Fe(OH)2，被氧气氧化的现象：白色沉淀迅速变灰绿色，最后变红褐色；反应的化学方程式为： 4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3。 / 学科网（北京）股份有限公司 $