03 第13讲 铁及其化合物-（学生用书）【高考快车道】2027年高考化学大一轮总复习

该高中化学高考复习学案系统梳理了铁及其化合物专题，涵盖铁单质、氧化物、氢氧化物的性质，Fe²⁺和Fe³⁺的转化与检验，以及含铁化合物的应用，通过“价—类”二维图构建知识联系，结合表格对比、微点拨和对点自测，引导学生自主梳理考点，形成层次分明的知识网络。 亮点在于自主诊断与探究实践设计，如开篇设置判断正误的对点自测帮助学生定位薄弱点，题组练习分性质分析、实验制备（如Fe(OH)₂制备）等模块，培养科学思维与科学探究素养。每个考点配有错题归因提示，助力学生个性化提升，教师可通过学生答题情况精准指导，有效支持因材施教。

第13讲　铁及其化合物 考点一 ● 夯实必备知识 1.四　四　Ⅷ　化合物 2.银白　磁铁 3.(1)　失去　还原 (2)3Fe+2O2Fe3O4　2Fe+3Cl22FeCl3　Fe+SFeS　Fe+I2FeI2　3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2　Fe+2H+Fe2++H2↑　钝化　+3　Fe+Cu2+Fe2++Cu　2Fe3++Fe3Fe2+ 4.黑色　红棕色　黑色　+2　+3　+2、+3　FeO+2H+Fe2++H2O　Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O　Fe3O4+8H+Fe2++2Fe3++4H2O 5.白色固体　红褐色固体　Fe(OH)2+2H+Fe2++2H2O　2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O　Fe(OH)3↓　灰绿　红褐　4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 【对点自测】 (1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)× [解析] (1)FeCl2不能通过单质化合得到,错误。 (3)铁与Cl2反应只能生成FeCl3,与Cl2的用量无关,错误。 ● 提升关键能力 题组一 1.C　[解析] FeO在空气中加热也可转化为Fe3O4,A错误;Fe3O4是一种纯净物,B错误;在1400 ℃以上的温度下加热Fe2O3时,Fe2O3会部分失去氧,生成Fe3O4,说明Fe3O4比Fe2O3稳定,C正确;Fe3O4与稀硝酸反应,Fe2+能被稀硝酸氧化为Fe3+,离子方程式为3Fe3O4+28H++N9Fe3++14H2O+NO↑,D错误。 2.D　[解析] 实验时,应先点燃A处的酒精灯,产生水蒸气把装置中的空气排尽,再点燃B处的酒精喷灯,防止铁被O2氧化,A错误;B中发生反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,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,则E处CuO被还原的物质的量小于1 mol,C错误;碱石灰的作用是吸收水蒸气,干燥H2,D正确。 题组二 3.D　[解析] 甲中装置内铁与稀硫酸反应生成FeSO4和H2,止水夹a、b打开,用H2排尽系统内的空气,后加紧止水夹a,H2压强增大,使FeSO4溶液进入乙内与NaOH反应生成白色的Fe(OH)2沉淀。由分析可知,实验开始时,打开止水夹a和止水夹b,用H2排尽系统内的空气,A正确;关闭止水夹a,打开止水夹b,H2使FeSO4溶液进入乙内与NaOH反应生成白色的Fe(OH)2沉淀,B正确;Fe(OH)2能较长时间保存是因为H2无氧化性,提供还原性气氛,C正确;Fe和稀硝酸反应生成有毒的NO,不能生成H2,抽滤瓶甲中的稀硫酸不可以用稀硝酸代替,D错误。 4.(1)Fe　Fe-2e-Fe2+　(2)BC (3)隔绝空气,防止Fe(OH)2被空气氧化　加热煮沸一段时间 (4)BC　(5)白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色 [解析] (1)用电解法制取Fe(OH)2时,需要用铁作阳极,所以阳极a的材料应该是Fe,电极反应式为Fe-2e-Fe2+。 (2)纯水的导电性很差,故A不选;电解NaCl溶液时,其阴极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-,产生OH-,故B选;NaOH溶液可提供OH-,故C选;电解CuCl2溶液时,其阴极是Cu2+得电子,不能生成OH-,故D不选。 (3)苯的密度比水的密度小,不溶于水,可隔绝空气,防止Fe(OH)2被氧化;加入苯之前需对c溶液进行加热煮沸处理排出溶液中的氧气。 (4)为了在较短时间内看到白色沉淀,可适当增大电源电压、适当缩小两个电极之间的距离,而改用稀硫酸不能生成沉淀,降低温度反应速率减慢。 (5)反接电源时,电解反应是2H2O2H2↑+O2↑,生成的O2会将Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3,其现象是白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色。 考点二 ● 夯实必备知识 1.浅绿　棕黄　Zn+Fe2+Fe+Zn2+　 2Fe3++CuCu2++2Fe2+　2Fe3++2I-2Fe2++I2　 2Fe2++Cl22Fe3++2Cl- 【对点自测】 (1)√　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√ ● 提升关键能力 题组一 1.B　[解析] FeCl3和FeCl2均为强酸弱碱盐,Fe2+和Fe3+水解都易生成H+,溶液均呈酸性,A正确;保存FeCl2溶液需加入铁粉(防止Fe2+被氧化),但FeCl3溶液若加铁粉,Fe3+会与Fe反应生成Fe2+(如2Fe3++Fe3Fe2+),反而污染溶液,B错误;Fe3+可与Cu反应(2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+),而Fe2+无法氧化Cu,说明Fe3+氧化性强于Fe2+,C正确; FeCl3与NaOH溶液反应直接生成红褐色Fe(OH)3沉淀,FeCl2首先生成白色Fe(OH)2沉淀,但在空气中被氧化为Fe(OH)3(最终红褐色),D正确。 2.①⑤ 题组二 3.C　[解析] 滴入KSCN溶液呈红色,说明含有Fe3+,但不能确定Fe2+是否存在,A错误;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,B错误;Fe3+与OH-反应生成红褐色的Fe(OH)3沉淀,检验方法合理,C正确;Mg(OH)2为白色沉淀,易被红褐色的Fe(OH)3沉淀掩盖,无法确定原溶液中是否含有Mg2+,D错误。 4.(1)防止Fe2+被氧化 (2)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl- (3)隔绝空气(或排除氧气对实验的影响) (4)Fe2+　Fe3+　可逆反应 (5)H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O　Fe3+催化H2O2分解产生O2　H2O2分解反应放热,促进Fe3+的水解平衡正向移动 [解析] (1)Fe2+具有还原性,可被空气中的O2氧化,故配制FeCl2溶液时加少量铁屑可防止Fe2+被氧化。(2)Cl2可将Fe2+氧化为Fe3+,Cl2自身被还原为Cl-,反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+。(3)煤油不溶于水,且其密度比水小,可覆盖在FeCl2溶液上面隔绝空气,防止Fe2+被氧化。(4)实验②中加入K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀,说明溶液中一定含Fe2+;实验③中加入KSCN溶液,溶液变红,说明溶液中一定含有Fe3+,Fe3+和I-发生反应2Fe3++2I-2Fe2++I2,在I-过量的情况下,当Fe3+和I2共存时说明Fe3+和I-间发生的是可逆反应。(5)H2O2与FeCl2间发生的离子反应为H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O;生成的Fe3+可作H2O2分解的催化剂,H2O2分解有氧气产生,同时反应放热又促进Fe3+的水解,从而生成红褐色的Fe(OH)3沉淀。 考点三 ● 夯实必备知识 1.(1)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl- (2)2Fe3++Fe3Fe2+ (3)H2S+2Fe3+S↓+2Fe2++2H+ (4)2I-+2Fe3+I2+2Fe2+ (5)Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+ (6)2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O (7)3Fe2++N+4H+3Fe3++NO↑+2H2O 3.HCl 【对点自测】 (1)×　(2)×　(3)×　(4)× [解析] (1)得失电子、电荷不守恒,错误。 (2)引入了新杂质Na+,且N和OH-会反应,错误。 (3)Fe与Cl2反应只能生成FeCl3,错误。 (4)Fe(SCN)3溶液中存在平衡:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,加入Fe粉发生反应:2Fe3++Fe3Fe2+,使上述平衡逆向移动,溶液红色变浅,错误。 ● 提升关键能力 题组一 1.A　[解析] 根据图中信息,a为Fe,b为FeO,c为Fe(OH)2,d为亚铁盐,e为Fe2O3,f为Fe(OH)3,g为铁盐,h为高铁酸盐(Fe)。向d的硝酸盐溶液中加入稀盐酸,N在酸性条件下具有强氧化性,发生反应: 3Fe2++4H++N3Fe3++NO↑+2H2O,可实现d→g的转化,A正确;在空气中加热Fe(OH)2,Fe(OH)2会被O2氧化为Fe(OH)3,Fe(OH)3在空气中热分解生成Fe2O3,不能得到FeO,B错误;铁与水蒸气反应生成Fe3O4,反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,C错误;Fe3+易水解,反应的化学方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+,生成的Fe(OH)3胶粒可吸附杂质达到净水目的,但不能杀菌消毒,D错误。 2.C　[解析] F为红褐色固体,则F为Fe(OH)3,单质A与氧气反应生成黑色固体B,则单质A是铁,黑色固体B是Fe3O4,Fe3O4与HCl反应可以生成FeCl3、FeCl2两种盐,则C为FeCl2,D为FeCl3,E是Fe(OH)2。由分析可知,黑色固体B是Fe3O4,A正确;反应①可以通过加入盐酸实现,也可以通过化合反应2FeCl3+Fe3FeCl2实现,B正确;反应⑤是FeCl3转化为FeCl2,铁元素化合价降低,需要加入还原剂实现,C错误;反应⑧是Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3的过程,化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,D正确。 题组二 3.D　[解析] 由FeCl2从滤渣1得到可知,试剂1为NaOH溶液,加入试剂1的目的是将Al2O3溶解转化为Na[Al(OH)4],从而除去杂质,A正确;由产物FeCl2可知,Fe2O3与稀盐酸(试剂2)反应得到FeCl3,溶液2为FeCl3溶液,鉴别溶液中的Fe3+应选择KSCN溶液,B正确;反应3为FeCl3溶液与Fe发生化合反应生成FeCl2,C正确;FeCl2中Fe2+具有还原性且易水解,若直接将溶液蒸干无法制得无水FeCl2,应隔绝空气,在HCl气流中蒸发结晶得到无水FeCl2,D错误。 4.D　[解析] 加入NaOH溶液分别与SiO2和Al2O3反应生成Na2SiO3和Na[Al(OH)4],Fe2O3不反应,过滤成为滤渣,加入稀硫酸与Fe2O3反应生成Fe2(SO4)3,加入的还原剂试剂甲为Fe,Fe与Fe2(SO4)3反应生成FeSO4,经一系列操作得到FeSO4·7H2O。由分析可知,“滤液”的主要成分为Na[Al(OH)4]和Na2SiO3,A正确;由分析可知,试剂甲为Fe,Fe与Fe2(SO4)3反应生成FeSO4,其作用是还原溶液中的Fe3+,B正确;“还原”工序中,Fe与Fe2(SO4)3反应生成FeSO4,Fe2+能发生水解反应生成Fe(OH)2,稀硫酸过量有利于抑制Fe2+的水解,C正确;“一系列操作”为隔绝空气下,缓慢加热,浓缩至表面出现晶膜为止,冷却,过滤,洗涤,干燥,D错误。 题组三 5.D　[解析] n(HCl)=0.14 L×5.0 mol·L-1=0.7 mol,由氧化物和盐酸反应生成水知,氧化物中含有n(O)=n(HCl)=0.35 mol,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+,反应后所得溶液为FeCl3,因n(Cl-)=0.7 mol+0.025 mol×2=0.75 mol,则n(Fe3+)=n(Cl-)=0.25 mol,故氧化物中n(Fe)∶n(O)= 0.25∶0.35=5∶7,则化学式为Fe5O7,D正确。 6.C　[解析] 该反应可以看作两步:①Fe+4H++NFe3++NO↑+2H2O,由化学方程式知,1 mol N完全氧化Fe需要消耗4 mol H+,而溶液中H+只有3 mol,则N过量,H+不足;②2Fe3++Fe3Fe2+。由分析可知,a表示Fe3+的关系曲线,A正确;溶液中共有3 mol H+参加反应,消耗0.75 mol Fe,B正确;P点n(Fe2+)=n(Fe3+),设参与反应2Fe3++Fe3Fe2+的Fe3+的物质的量为x mol,则有(0.75-x)mol=1.5x mol,解得x=0.3,则两者均为0.45 mol, C错误;向P点溶液中加入铜粉,发生反应:2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,P点剩余0.45 mol Fe3+,则最多可溶解0.225 mol Cu,质量为14.4 g,D正确。 教考衔接4 【链接高考】 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3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g),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,若将酒精灯移至湿棉花下方,则铁粉处温度低,反应很难发生,实验效果不好,B错误;用火柴点燃肥皂泡,若产生尖锐的爆鸣声,则可检验生成的气体为氢气,C正确;由于该反应条件为高温,因此要使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉,D正确。 经典真题·明考向 1.②③④⑤ 2.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和固体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Z中含有Fe3+,溶液R中含有Fe2+,Q是FeS。Fe2O3可用作油漆、涂料等的红色颜料,A正确;含有Fe3+的溶液加热转化为Fe(OH)3胶体,溶液颜色会发生变化,B正确;FeS可溶于酸,所以R→Q反应不能在强酸性条件下进行,C错误;在加热条件下Fe和S化合生成FeS,D正确。 3.D　[解析] FeCl2溶液显酸性,锌片表面有氧化膜,短时间内ZnO与H+反应生成Zn2+和H2O,不能看到明显的现象,A项错误;Fe2(SO4)3与KSCN溶液反应使溶液呈血红色的本质是Fe3+与SCN-发生络合反应,与K+、S无关,B项错误;食品脱氧剂中还原铁粉溶于盐酸,会因铁粉过量将脱氧剂中存在的Fe3+还原为Fe2+,C项错误;沸水中逐滴加入5~6滴饱和FeCl3溶液,继续加热至液体呈红褐色,立即停止加热,即制得氢氧化铁胶体,继续加热,胶体发生聚沉,生成Fe(OH)3沉淀,D项正确。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第13讲　铁及其化合物 　 1.掌握铁的主要性质及应用。 2.知道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。 考点一　铁的单质、氧化物和氢氧化物 1.铁在元素周期表中的位置及自然界的存在 2.铁的物理性质 颜色、状态 导电性、导热性 特性 熔点 　　　 色固体 良好 能被　　　 吸引 1538 ℃ 3.从原子结构角度认识铁的化学性质 (1)原子结构 基态Fe原子的价层电子排布为3d64s2,原子结构示意图为　　　　　　　,最外层有2个电子,在反应中易　　　　电子,故铁单质的化学性质活泼,有较强的　　　　性,主要化合价为+2价和+3价。   (2)铁的化学性质 [微点拨1] Fe与弱氧化剂(如S、HCl、FeCl3、CuSO4、I2等)反应时被氧化为Fe2+,与强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等)反应时被氧化为Fe3+。 4.铁的氧化物 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 — 铁红 磁性氧化铁 颜色、状态 　　　　粉末  　　　　粉末  　　　　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 　　　  　　　  　　　　　　  稳定性 不稳定(在空气中受热迅速变为Fe3O4) 稳定 稳定 与强酸(H+)反应的离子方程式 　　　　　　　　　  　　　　　　　　　    [微点拨2] ①FeO、Fe3O4与HNO3反应时,除考虑与H+的反应外,还应考虑Fe2+被HNO3氧化成Fe3+。 ②Fe2O3、Fe3O4与HI反应时,除考虑与H+的反应外,还应考虑Fe3+被I-还原为Fe2+。 ③铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O,铁在纯氧中燃烧或在高温下与水蒸气反应均生成Fe3O4。 5.铁的氢氧化物 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色态 　　　  　　　　　  溶解性 难溶于水 难溶于水 与盐酸 反应   Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O 受热分解 —   制法 可溶性亚铁盐与碱反应: Fe2++2OH-Fe(OH)2↓ 可溶性铁盐与碱反应: Fe3++3OH-　　　　　　　  二者的 关系 在空气中,Fe(OH)2能够被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白色沉淀迅速变成　　　　色,最后变成 　　　　色,化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　  [微点拨3] ①Fe(OH)2与稀硝酸反应时,除考虑与H+的反应外,还应考虑Fe2+与N、H+发生氧化还原反应。 ②Fe(OH)3与HI反应时,除考虑与H+的反应外,还应考虑Fe3+被I-还原为Fe2+。 【对点自测】 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)FeS、FeCl2、FeCl3均可以通过单质化合得到 (　) (2)将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中,观察到产生白色沉淀,最后变为红褐色 (　) (3)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3,在少量Cl2中燃烧生成FeCl2 (　) (4)Fe(OH)3与HI溶液反应:Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O (　) (5)在给定条件下,能实现转化关系:Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq) (　) 　　　　　　　　　　　 题组一　铁及其氧化物的性质 1.铁的氧化物有很多,在中学化学中经常提到的有FeO、Fe2O3和Fe3O4,而且在一定条件下它们之间是可以相互转化的,例如:在1400 ℃以上的温度下加热Fe2O3时,Fe2O3会部分失去氧,生成Fe3O4。下列有关说法正确的是 (　) A.FeO在空气中加热只转化为Fe2O3 B.Fe3O4常写成FeO·Fe2O3,其中既有+2价的Fe,又有+3价的Fe,所以Fe3O4是一种混合物 C.热稳定性:Fe2O3<Fe3O4 D.Fe3O4与稀硝酸反应的离子方程式为Fe3O4+8H+Fe2++2Fe3++4H2O 2.某化学兴趣小组利用如图所示装置进行“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 题组二　Fe(OH)2的制备 3.[2024·广东佛山南海区阶段考] 利用如图所示装置可制备Fe(OH)2沉淀,且能较长时间保存该物质而不变质。下列说法不正确的是 (　) A.实验开始时,打开止水夹a和止水夹b B.关闭止水夹a,打开止水夹b,甲中溶液可流入乙中 C.Fe(OH)2能较长时间保存是因为H2无氧化性 D.抽滤瓶甲中的稀硫酸可以用稀硝酸代替 4.利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀,如图所示,已知两个电极的材料分别为石墨和铁。 (1)a电极的材料应为　　　　,电极反应式为　　　　　　　　　　　。  (2)电解液c可以是　　　　。  A.纯水 B.NaCl溶液 C.NaOH溶液 D.CuCl2溶液 (3)d为苯,其作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,在加入苯之前应对电解液c进行怎样的简单处理?　 。  (4)为了在较短时间内看到白色沉淀,可采取的措施是　　　　。  A.改用稀H2SO4作电解液 B.适当增大电源的电压 C.适当减小两个电极之间的距离 D.适当降低电解液的温度 (5)若c用Na2SO4溶液,当电解一段时间后看到Fe(OH)2白色沉淀,再反接电源电解,除了电极上看到气泡外,另一个明显现象为  　。  考点二　Fe2+和Fe3+的性质及检验 1.亚铁盐和铁盐 亚铁盐(Fe2+) 铁盐(Fe3+) 颜色 　　　　色  　　　　色  氧化性 具有弱氧化性: Fe2+与Zn反应的离子方程式为　　　　　　　 　　　　　  有较强的氧化性: Fe3+与Cu、I-反应的离子方程式分别为 　　　　　　　 　　、  　　　　　　　　   还原性 具有还原性: Fe2+与Cl2反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　  — 水解 水解,溶液呈酸性 极易水解,只存在于酸性较强的溶液中 2.Fe3+、Fe2+的检验方法 (1)Fe2+的检验 (2)Fe3+的检验 (3)含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe3+、Fe2+的检验 ①Fe3+的检验 ②Fe2+的检验(无Cl-) [微点拨] ①检验Fe2+时,不能先加氯水后加KSCN溶液,也不能将加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水有可能氧化SCN-)。 ②Fe3+、Fe2+、Cl-同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2+(Cl-也能还原KMnO4,会造成干扰)。 【对点自测】 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)FeCl3、FeCl2均可通过化合反应制取 (　) (2)FeSO4片剂与维生素C同时服用能增强治疗缺铁性贫血的效果 (　) (3)除去FeCl2溶液中的FeCl3,除杂试剂为铁粉(　) (4)向FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液的紫红色褪去,证明含有Fe2+(　) (5)向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉,棕黄色逐渐变为浅绿色,充分振荡后加1滴KSCN溶液,溶液颜色不变 (　) 　　　　　　　　　　　　　　　 题组一　Fe3+、Fe2+的性质及应用 1.[2025·北京海淀区二模] 下列关于FeCl2和FeCl3两种溶液的说法不正确的是 (　) A.FeCl2和FeCl3溶液均呈酸性 B.保存时均需加入少量铁粉 C.可利用与铜粉的反应比较Fe2+、Fe3+的氧化性强弱 D.分别加入NaOH溶液,久置后均能观察到红褐色沉淀 2.下列有关Fe3+、Fe2+的性质及应用的说法不正确的是　　　　(填序号)。  ①Fe2(SO4)3易溶于水,所以可用作净水剂 ②向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉,可制得FeSO4溶液 ③硫酸亚铁片和维生素C同时服用,能增强治疗缺铁性贫血的效果,原因是维生素C具有还原性,可防止Fe2+被氧化而失效 ④除去CaCl2溶液中的Fe2+,可先向溶液中加入H2O2溶液,再加入过量CaCO3,调节pH ⑤配制FeCl3溶液时,为了防止FeCl3水解,可将FeCl3先溶于稀硝酸中 题组二　Fe3+、Fe2+的检验 3.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+ 4.某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题: (1)分别取一定量FeCl3、FeCl2固体,均配制成0.1 mol·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是　 。  (2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为　 。  (3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL 煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是　　 　　　　　 　　　　　　　　　　　。  (4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L-1KI溶液,加入6 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液混合。分别取 2 mL 此溶液于3支试管中进行如下实验: ①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色; ②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀; ③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。 实验②检验的离子是　　　　(填离子符号);实验①和③说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有　　　　(填离子符号),由此可以证明该氧化还原反应为　　　　　　 。  (5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是　　　　 　　　　　　　　　 　　　　　,生成沉淀的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用平衡移动原理解释)。  考点三　铁及其化合物的转化与应用 1.根据铁及其化合物的“价—类”二维图,体会Fe、Fe2+与Fe3+的转化条件 关系解读: 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。 ②纵向转化体现了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。 根据图中物质的转化关系,写出相应的离子方程式。 (1)向FeCl2溶液中滴加新制氯水:　 。  (2)向FeCl3溶液中加入还原铁粉:　 。  (3)将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀:　 。  (4)将FeCl3溶液滴入KI-淀粉溶液中,溶液变蓝:　 。  (5)用FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔:　 。  (6)将H2O2溶液滴入酸性FeCl2溶液中:　 。  (7)将FeCl2溶液滴入稀HNO3溶液中,有无色气体放出:　 。  2.铁及其化合物转化关系的应用 (1)判断离子能否共存 ①Fe2+N(H+)、ClO-、Mn、H2O2、Cl2、Br2、Cr2等。 ②Fe3+S2-、I-、S、HS-、HS、H2SO3、H2S等。 (2)盐溶液的配制与保存 3.物质的制备 【对点自测】 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)向硫酸亚铁溶液中加入用硫酸酸化的H2O2溶液:Fe2++2H++H2O2Fe3++2H2O (　) (2)除去NH4Cl溶液中混有的Fe3+,可先加入NaOH溶液后过滤 (　) (3)过量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2,少量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3 (　) (4)向Fe(SCN)3溶液中加入Fe粉,无明显实验现象　　 (　) 　　　　　　　　　　　　　　　 题组一　铁及其化合物之间的转化 1.[2025·湖北部分高中协作体一模] 铁元素的“价—类”二维图如图所示。下列有关说法正确的是 (　) A.向d的硝酸盐溶液中加入稀盐酸,可实现d→g的转化 B.在空气中加热c,可实现c→b的转化 C.高温下a与水蒸气反应可得到e D.在水中g易水解,在水处理过程中常加入g的硫酸盐杀菌消毒 2.单质A的相关转化关系如图所示。下列说法错误的是 (　) A.物质B为Fe3O4 B.反应①的类型可能是化合反应 C.反应⑤需要加氧化剂才能实现 D.反应⑧的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 题组二　含铁化合物间转化的应用 3.[2024·福建三明一中模拟] 以赤铁矿(主要成分为Fe2O3,含少量Al2O3)为原料制备无水FeCl2的工艺流程如下。下列说法错误的是 (　) A.试剂1可用NaOH溶液 B.鉴别溶液2中金属阳离子可用KSCN溶液 C.反应3为化合反应 D.将溶液3蒸干可制得无水FeCl2 4.[2024·河北名校联盟三模] 黄铁矿煅烧后的烧渣主要成分为Fe2O3,同时还含有SiO2和Al2O3等。以其为原料制取FeSO4·7H2O的工艺流程如下: 下列说法错误的是 (　) A.“滤液”的主要成分为Na[Al(OH)4]和Na2SiO3 B.试剂甲为铁粉,其作用主要是还原溶液中的Fe3+ C.“还原”工序中,稀硫酸过量有利于抑制Fe2+的水解 D.“一系列操作”为加热蒸发至大量晶体出现时,停止加热,利用余热使其蒸干 题组三　含铁化合物的相关计算 5.[2025·湖南名校联盟模拟] 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+,则该样品可能的化学式为 (　) A.Fe2O3 B.Fe3O4 C.Fe4O5 D.Fe5O7 6.向含有1 mol HNO3和1 mol H2SO4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量,溶液中金属阳离子a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)。下列有关判断不正确的是 (　) A.a表示Fe3+的关系曲线 B.n1=0.75 C.P点时,n(Fe2+)=0.562 5 mol D.向P点溶液中加入铜粉,最多可溶解14.4 g 教材模型人教·必修第一册·第三章第一节 　　有人设计了如图所示的装置,进行还原铁粉与水蒸气反应的实验。请讨论该装置的实验原理,并根据实验现象,分析可能的生成物。 铁粉与水蒸气反应 在这一实验中,红热的铁能与水蒸气发生反应,生成四氧化三铁和氢气。 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 反应类型:置换反应,氧化还原反应 反应物:Fe,H2O(g) 生成物:Fe3O4,H2 反应条件:高温 反应现象:铁变成黑色粉末状物质(Fe3O4),同时生成氢气 链接高考 　 　　　　　　　　　　　　　　　 [2024·全国新课标卷] 实验室中利用如图装置验证铁与水蒸气的反应。下列说法错误的是 (　) A.反应为3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g) B.酒精灯移至湿棉花下方实验效果更佳 C.用火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 经典真题·明考向 　　　　　　　　　　　　　　　 1.下列说法正确的是　　　　(填序号)。  ①[2023·浙江卷] 常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2 ②[2023·浙江卷] Fe2O3呈红色,可用作颜料 ③[2023·广东卷] “擦干已洗净的铁锅,以防生锈”与“铁丝在O2中燃烧生成Fe3O4”没有关联 ④[2022·广东卷] 工人将模具干燥后再注入熔融钢水涉及的化学知识是铁与H2O高温下会反应 ⑤[2022·广东卷] 因为FeCl3水解可生成 Fe(OH)3胶体,所以FeCl3可用作净水剂 ⑥[广东卷] H2O(g)通过灼热铁粉的反应方程式:3H2O(g)+2FeFe2O3+3H2 2.[2025·河南卷] 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.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 3.[2023·浙江卷] 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FeCl2溶液中加入Zn片 短时间内无明显现象 Fe2+的氧化能力比Zn2+弱 B 往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液,再加入少量K2SO4固体 溶液先变成血红色后无明显变化 Fe3+与SCN-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KSCN溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有+3价铁 D 向沸水中逐滴加5~6滴饱和FeCl3溶液,持续煮沸 溶液先变成红褐色再析出沉淀 Fe3+先水解得Fe(OH)3再聚集成Fe(OH)3沉淀 学科网（北京）股份有限公司 $