第02讲 铁及其重要化合物（复习讲义）（北京专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

该高中化学高考复习讲义聚焦铁及其化合物核心考点，涵盖单质、氧化物、氢氧化物、盐的性质与转化，通过“价-类”二维图和铁三角构建系统知识网络，设置命题透视、思维建模、考点精讲、真题溯源环节，帮助学生突破难点。 讲义融合北京本土化工业、前沿科技及传统文化素材，创新采用Fe(OH)₂制备的三种实验方法等探究活动，培养科学思维与探究能力，通过解题妙招和分层训练，助力学生高效掌握考点，为教师提供精准复习指导，提升应考能力。

第02讲 铁及其重要化合物 内容导航 ( 01 ) ( 命题透视·考情前瞻 ) ( 对标素养，研判高考命题趋势 ) ( 0 2 ) ( 思维建模·脉络梳理 ) ( 搭建知识框架，构建系统思维 ) ( 0 3 ) ( 考点精讲·靶向突破 ) ( 拆解核心考点，归纳解题范式 ) ( 考点一 铁及其重要化合物 知识解构 知识点1 铁的性质与应用 ∣ 知识点2 铁的氧化物 知识点3 铁的氢氧化物 考向破译 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 考向 3 考查铁及其化合物的有关计算 ∣ 考向4 考查 有关 铁及其化合物 转化 的 流程题型 解题妙招1 Fe(OH) 2 制备的三种思维方法 解题妙招 2 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 知识解构 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 Fe 2＋ 和Fe 3＋ 的检验 ∣ 知识点 4 “铁三角”的转化关系及其应用 考向破译 考向1 考查Fe 2＋ 、Fe 3＋ 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 ) ( 0 4 ) ( 真题溯源·考向感知 ) ( 溯源真题逻辑，感知高考考向 ) 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理--五年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 铁及其氧化物 T6(A) T7、T18 T3(D)、T4(C) T4 铁盐的性质及其探究 T1、T12 T5(B)、T19 T6(C)、T18(2) T15 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： (1) 依托北京本地钢铁冶金、污水处理、补铁剂制备、高铁酸盐消毒等本土化工业与生活素材，以铁、氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁、氢氧化亚铁、氢氧化铁、亚铁盐、铁盐、高铁酸盐为核心物质，融合物质转化、离子反应、氧化还原滴定计算，侧重考查元素化合物性质的实际应用与变化观念核心素养；常结合工业流程设问，区分不同价态铁化合物在除杂、净水、防腐体系中的功能差异。 (2) 以新型铁基催化剂、铁基储能材料、污水处理中的铁循环、磁性材料制备等前沿科技为背景，围绕 Fe²⁺/Fe³⁺转化、Fe (OH)₂制备与氧化、高铁酸盐的强氧化性、铁的腐蚀与防护设置选择、工艺流程填空；突出铁及其化合物氧化还原、水解平衡的综合定量分析，强化新情境下信息提取与化学建模能力。 (3) 依托古代冶铁、胆水浸铜、铁器淬火、传统蓝黑墨水制备等古文史料、传统手工业操作，结合铁的化合物转化流程考查分离提纯、鉴别、除杂操作；融合中华传统文化考点，落实北京高考素养导向，依托传统化工工艺考查物质推断、实验操作评价，增强文化自信。 ►复习目标： 1. 明晰 Fe、FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄、Fe (OH)₂、Fe (OH)₃、Fe²⁺盐、Fe³⁺盐的物理性质，熟记各物质核心化学反应方程式、离子方程式，梳理完整铁元素 “价 - 类” 二维转化网络，理清单质、氧化物、氢氧化物、盐之间的转化逻辑。 2. 区分 Fe²⁺与 Fe³⁺的结构、氧化还原特性差异，熟练掌握 Fe²⁺与 Fe³⁺的检验方法、相互转化条件，掌握 Fe (OH)₂的制备要点与防氧化措施，能规避铁相关 Nₐ计算陷阱。 3. 精准辨析铁的氧化物、氢氧化物的稳定性、酸碱性差异，掌握铁盐、亚铁盐的水解规律、除杂与相互转化方法，能结合图像分析 Fe²⁺/Fe³⁺与氧化剂 / 还原剂反应的定量关系，解决相关滴定、工业流程问题。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 铁及其重要化合物 知●识●解●构 知识点1 铁的性质与应用 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 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 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： （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＋O2CO2 b．生成CO：CO2＋C2CO ②铁的生成：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 ③炉渣的形成：CaCO3CaO＋CO2↑ CaO＋SiO2CaSiO3 知识点2 铁的氧化物 物质 FeO （氧化亚铁） Fe2O3 （氧化铁） Fe3O4（FeO·Fe2O3） （四氧化三铁） 俗名 无 磁性氧化铁 铁元素 的化合价 色、态及用途 黑色粉末，用作色素，如应用于瓷器制作中使釉呈绿色 ，常用作油漆、涂料、油墨的红色颜料 黑色晶体，常用作磁性材料 化学性质 与非氧化 性强酸反应 FeO＋2H＋Fe2＋＋H2O　 Fe2O3＋6H＋2Fe3＋＋3H2O　 Fe3O4＋8H＋Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O　 与氧化性 酸反应（如稀HNO3） 与CO反 应（炼铁 原理） 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 ①Fe(OH)2与盐酸反应：Fe(OH)2＋2HCl===FeCl2＋H2O Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋H2O ②Fe(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 ①Fe(OH)2与稀硝酸反应： 3FeO＋10H＋＋NO3－===3Fe3＋＋NO↑＋8H2O ②Fe(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 ①Fe(OH)2与HI反应：Fe(OH)2＋2HI===FeI2＋H2O FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O ②Fe(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 ①Fe(OH)2：Fe(OH)2FeO＋H2O (隔绝空气生成FeO，在空气中最终转化为Fe2O3) ②Fe(OH)3：2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O （5）Fe(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 ①转化过程中的特殊现象是： 迅速变成 ，最终变成 ②转化的方程式： (反应类型：化合反应、氧化还原反应) 4． Fe(OH)2的制备 图1　有机层覆盖法 先在新制FeSO4溶液液面上覆盖一层苯或煤油（不能CCl4）， 然后将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到FeSO4溶液液面以下并挤出NaOH溶液，该方法可以防止空气与Fe（OH）2接触发生反应 图2　还原性气体保护法 先在左侧试管中生成FeSO4溶液，并利用生成的H2将装置内的　空气　排尽后，再将FeSO4溶液压入右侧试管中与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀 图3　电解法 用铁作阳极，电解NaCl溶液或NaOH稀溶液，并在液面上覆盖一层苯或煤油 得分速记 防止Fe(OH)2氧化的方法 1.将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。 2.将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管的亚铁盐溶液底部，并慢慢挤出NaOH溶液。 3.在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。 4.在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。 5.用Fe作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液，利用新产生的Fe2＋与OH－反应制取 考●向●破●译 考向1 考查铁与水蒸气反应 例1（2026·北京·模拟预测）将钢铁部件发蓝处理，可在表面形成致密的氧化膜以减缓腐蚀。工业上常用高温水蒸气或碱性溶液将铁氧化。某发蓝工艺中铁的转化关系如下图，过程Ⅰ、Ⅱ中均产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。 下列说法正确的是 A．利用高温水蒸气进行发蓝处理的化学方程式为 B．可用硫酸铜溶液浸泡法检验膜层致密性，检验原理为 C．过程Ⅰ中进一步升高温度或增大溶液浓度，均有利于发蓝处理 D．过程Ⅱ中反应的离子方程式为 【变式1·变载体】（2026·北京顺义·二模）下列方程式与所给事实不相符的是 A．中性潮湿环境中，钢铁发生腐蚀时的正极反应： B．制备乙炔时，用溶液除去气体中的杂质： C．铁与水蒸气反应有气体生成： D．浓硝酸受热会分解： 【变式2】（2026·北京门头沟·一模）下列实验的相应操作中，不正确的是 A．强酸与强碱的中和滴定：边滴边摇动锥形瓶，观察锥形瓶中颜色变化 B．验证易溶于水且溶液呈碱性：打开止水夹，挤压胶头滴管，让少量水进入烧瓶 C．验证铁与水蒸气的反应：加热，一段时间后用火柴点燃肥皂泡 D．配制一定物质的量浓度NaOH溶液：称取NaOH固体，放入容量瓶中，再加入水至刻度线 【变式3】（2026·北京顺义·一模）下列实验的相应操作中，不正确的是 A．借助秒表，测定稀硫酸与锌的反应速率 B．用干燥、洁净的玻璃棒蘸取待测液点到pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出pH C．Fe与水蒸气反应结束后，先移出导管，再熄灭酒精灯 D．使用碱式滴定管时轻轻挤压碱式滴定管的玻璃球，排除气泡 A．A B．B C．C D．D 考向2 考查氢氧化亚铁的制备 例2（2026·北京朝阳·二模）以硫铁矿烧渣(主要成分为、，含少量等)制备铁黑颜料的过程如下。 资料：开始沉淀时，沉淀完全时。 (1)碱浸 ①分离碱浸渣的方法是___________。 ②NaOH溶解的化学方程式是___________。 (2)还原 反应的离子方程式有___________。 (3)制备 过程及现象；向溶液中加入一定量的NaOH溶液，产生白色沉淀。缓缓通入空气并开始计时，观察到沉淀颜色逐渐加深，体系pH变化如图所示。经检验，时间段均有产生。 已知：时，浊液中主要存在、和少量。 ①产生白色沉淀的离子方程式是___________。 ②时间段，pH几乎不变。用方程式说明产生的原因：___________。 ③时间段，pH明显降低，清液中增大。结合方程式说明原因：___________。 (4)测定纯度 称取wg铁黑颜料，用酸溶解，加入溶液使转化为，除去剩余的后，用标准溶液滴定，消耗溶液V mL。滴定原理为：。计算产品中的纯度：___________。 已知：的摩尔质量为，其他微粒不干扰检测。 解题妙招 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1·变载体】（2026·北京房山·一模）下列实验不能达到对应目的的是 实验 目的 A．铁件镀铜 B．检验待测液是否含有 实验 2NO2(g)N2O4(g) 目的 C．制备 D．探究温度对化学平衡的影响 A．A B．B C．C D．D 【变式2·变题型】（2024·北京丰台·一模）某研究小组探究Fe3+盐溶液与Cu的反应，进行了如下实验。 实验装置 序号 试剂a 实验现象 I 0.25 mol·L-1Fe2(SO4)3溶液 溶液逐渐变为蓝色。2天后，Cu片有较大量剩余，溶液仍为蓝色 Ⅱ 0.5 mol·L-1FeCl3溶液 溶液逐渐变为蓝绿色，铜片表面覆盖有白色固体(经检验为CuCl)。2天后，白色固体消失，Cu片无剩余，溶液中产生大量红褐色沉淀 Ⅲ 0.5 mol·L-1 Fe(NO3)3溶液 溶液逐渐变为绿色，实验过程中未见气泡产生。 2天后，Cu片少量剩余，溶液中产生大量红褐色沉淀 资料：i．CuCl、CuSCN是难溶于水的白色固体； ii．Fe2+ + NO⇌[Fe(NO)]2+ (棕色)。 (1)用化学用语解释Fe3+盐溶液显酸性的原因___________。 (2)实验I中发生反应的离子方程式为___________。 (3)小组同学取2 mL实验I中反应2天后的溶液于试管中，加入2滴1 mol·L-1 KSCN溶液，观察到溶液迅速变红，产生大量白色沉淀。 甲同学猜想Fe2+可能在该条件下被Cu2+氧化了。 ①用离子方程式表示甲同学的猜想___________。 ②甲同学通过实验证实了其猜想，实验方案是___________。 (4)对比实验I和实验Ⅱ，小组同学推测Cl-可以催化Fe3+与Cu反应。其理由是___________。 (5)实验Ⅱ中产生大量红褐色沉淀的原因是___________。 (6)实验Ⅲ所得溶液的颜色不是蓝色，小组同学猜测反应中生成了[Fe(NO)]2+，设计并实施了以下实验，验证了其猜想。 步骤 实验操作 实验现象 ① 向盛有2 g金属Cu片的烧杯中加入试剂X 2天后溶液颜色无明显变化，铜片表面有细小气泡附着 ② 继续加入少量FeSO4固体 溶液迅速变为浅棕色 试剂X是___________。 综合以上实验，Fe3+盐溶液与Cu反应的多样性与阴离子种类、生成物存在形式等有关。 【变式3·变考法】（25-26高三下·北京丰台·调研）纳米在磁流体等领域有应用。一种制备纳米的方法如下： Ⅰ．的氧化：常温，将溶液用溶液调节至，再加入溶液，得到红棕色悬浊液。 (1)①若用溶液调节过高会产生白色沉淀，该反应的离子方程式是___________。 上述反应完成后，测得值与产率及其生成后溶液的关系，结果如下： 7.2 8.2 9.2 的产率 95% 生成后的 约4 约4 约4 ②用离子方程式解释生成后溶液下降的原因：___________。 ③当时，产物中存在大量。对的产生提出两种假设： 假设ⅰ：反应过程中溶液酸性增强，导致向转化。 假设ⅱ：溶液中存在少量，导致向转化。 经分析假设ⅰ不成立。其实验依据是___________。 为验证假设ⅱ，其他条件相同时，向浊液中加入不同浓度，后测定物质的组成，结果如下： 含量% 含量% 0.00 100 0 0.01 40 60 0.02 0 100 ④和时，产率差异很大的原因是___________。 Ⅱ．和共沉淀：向红棕色悬浊液中同时加入溶液和浓溶液进行共沉淀，再将此混合液加热回流、冷却、过滤、洗涤、干燥，得到纳米。 (2)共沉淀时的反应条件对产物纯度和产率有影响。 ①共沉淀过低时，得到的纳米中会混有的物质是___________。 ②已知，其他条件一定时，测得纳米的产率随的变化曲线如图所示。经理论分析，时纳米产率应最高，事实并非如此的可能原因是___________。 考向3 考查铁及其化合物的有关计算 例3将Cu片放入0.1mol/L溶液中，反应一定时间后取出Cu片，溶液中，则此时溶液中与的物质的量之比为 A．3∶2 B．3∶5 C．4∶3 D．3∶4 解题妙招 数轴法分析铁与稀HNO3反应的产物 【变式1·变载体】（25-26高三上·北京通州·期末）向一定量的FeO、Fe、Fe2O3的混合物中加入100mL1mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL(STP)的气体，在所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现，若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是 A．11.2g B．5.6g C．2.8g D．无法计算 【变式2·变题型】（25-26高三上·北京朝阳·期末）铁和氧化铁的混合物共2mol，加盐酸后固体全部溶解，共收集到0.5molH2，且溶液中加入KSCN溶液不显红色，则原混合物中铁的物质的量为（    ） A．1.5mol B．1.25mol C．0.75mol D．1.00mol 【变式3·变考法】向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL(标准状况)的气体，在所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是 A．11.2 g B．5.6 g C．2.8 g D．无法计算 考向4 考查有关铁及其化合物转化的流程题型 例4（2026·北京朝阳·一模）利用闪锌矿(含ZnS、FeS)制备ZnS的过程如下。 已知：在范围内稳定，在时沉淀完全。 下列说法不正确的是 A．“酸浸”时通入有利于提高的浸出率 B．“酸浸”时的浸出速率逐渐增大，可能的原因是生成的参与浸出 C．“除铁”时发生反应的离子方程式为： D．“深度除铁”时，若将①与②的顺序互换，不会影响铁的沉淀率 解题妙招 数轴法分析铁与稀HNO3反应的产物 【变式1·变载体】（25-26高三上·北京·阶段检测）从废旧LiFePO4电极粉末中回收制备FePO4·2H2O，同时获得副产品Li2CO3，工艺流程如下。下列说法正确的是 已知：i．FePO4在硝酸中易溶，在硫酸中难溶 ii．碳酸锂在水中的溶解度如下表所示。 温度/℃ 0 20 40 60 80 100 溶解度/g 1.54 1.33 1.17 1.01 0.85 0.72 A．过程Ⅰ中酸浸需要采用硫酸 B．过程Ⅱ和过程Ⅲ均可使用Na2CO3溶液 C．过程Ⅲ的具体操作为：将溶液2加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 D．过程Ⅲ如果使用NaHCO3，则反应的离子方程式为 【变式2·变题型】（2026·北京西城·模拟预测）由工业废铜泥(主要成分为、、，含少量)制备难溶于水的氯化亚铜，其工艺流程如图。下列说法错误的是 A．“灼烧”可将、等转化为 B．“除杂”①过程中升高温度或增大一定能加快化学反应速率 C．流程中的可循环使用 D．“还原”中每消耗还原剂，理论上可获得 【变式3·变考法】（2026·北京·模拟预测）以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3，含有少量Al2O3)为原料制备铬的工艺流程如图所示： 下列说法错误的是 A．焙烧时氧化剂与还原剂的物质的量之比为7：4 B．滤渣1的主要成分为Fe2O3 C．酸浸时应加入足量稀硫酸 D．转化时发生反应的化学方程式为4Na2CrO4+6S+7H2O=4Cr(OH)3+3Na2S2O3+2NaOH 考点二 铁及其化合物的转化及应用 知●识●解●构 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 （1）Fe2＋与Cl2反应的离子方程式： （2）FeCl2溶液与HNO3溶液反应的离子方程式： （3）Fe2＋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 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 。 （1）Fe3＋可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ （2）2FeCl3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＋3H2OFe(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 （4）Fe3＋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.Fe2＋的检验 方法1 无现象溶液变红色，证明含有 方法2 产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为 色，证明含有Fe2＋ 方法3 生成 沉淀，证明含有Fe2＋ 方法4 溶液 色褪去，证明含有Fe2＋（注意：Cl-、I-会干扰，不能有还原性杂质） 2.Fe3＋的检验 方法1 溶液变 色，证明含有Fe3＋ 方法2 产生 色沉淀，证明含有Fe3＋ 方法3 生成 色沉淀，证明含有Fe3＋ 方法4 试纸变 ，证明含有Fe2＋ 方法5 溶液变 色，证明含有Fe2＋ 3.混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验 （1）Fe3＋的检验 ①溶液变血红色，说明含有 ②试纸变 色，说明含有Fe3＋ （2）Fe2＋的检验 ①KMnO4溶液褪色，说明含有 ②溴水 ，说明含有Fe2＋ ③生成 沉淀，说明含有Fe2＋ 得分速记 检验Fe2＋和Fe3＋时的注意事项 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(新制氯水能氧化SCN－)，检验Fe2＋最好用K3[Fe(CN)6]溶液。 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)。 知识点4 “铁三角”的转化关系及其应用 1.铁三角的转化关系 铁三角三组价态：Fe（0 价）、Fe2+（+2 价）、Fe3+（+3 价），依靠氧化还原实现互变，用离子方程式表现其主要转化： ①2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋ ②2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋4H＋＋SO ③3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋2H2O＋NO↑ ④5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O ⑤2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O 2.五大应用 （1）判断离子共存 ①Fe2＋与NO(H＋)、ClO－、MnO(H＋)发生 反应，不能大量共存； ②Fe3＋与S2－、I－、SO发生 反应，不能大量共存； ③Fe2＋、Fe3＋与HCO、CO等水解相互促进生成 ，不能大量共存。 （2）除杂 溶液 杂质 除杂方法 FeCl2 FeCl3 FeCl3 FeCl2 FeCl2 CuCl2 （3）盐溶液的配制与保存 ①Fe2＋的盐溶液加少量 ，防止Fe2＋被氧化；加少量相应的 ，防止Fe2＋水解。 ②Fe3＋的盐溶液加少量相应的 ，防止Fe3＋水解。 （4）物质的制备 ①制备无水FeCl3-—在 气氛中加热蒸干FeCl3溶液。 ②制备Fe(OH)3胶体向沸水中滴入 并煮沸至溶液呈 色为止。 （5）离子检验：混合液用KSCN检Fe3＋，酸性KMnO4褪色检Fe2＋。 （6）方程式书写与电子守恒计算：依据价态变化判断得失电子数目，配平氧化还原反应。 3.铁及其化合物的转化关系——铁的价类二维图 (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物和还原性 考●向●破●译 考向1 考查Fe2＋、Fe3＋ 的性质及其检验 例1（2026·北京石景山·二模）某小组同学探究能否用KSCN溶液检验“铜腐蚀液”中的Fe3+。 已知：i.(SCN)2为拟卤素，性质与卤素相似。 ii.CuCl、CuSCN为难溶于水的白色固体，Ksp分别为：1.72×10−7和1.77×10−13。 (1)利用KSCN溶液检验“铜腐蚀液”中的Fe3+。 ①  Cu和FeCl3反应的离子方程式是___________。 ② 甲同学推测白色沉淀主要是CuSCN不是CuCl，其依据是___________。 ③乙同学通过实验证实Cu2+和SCN−能生成CuSCN，补全实验方案。 试剂a是___________。 ④进一步实验确认白色沉淀是CuSCN不是CuCl。 (2)对实验1溶液变红的原因进行分析。 ① 假设1：空气中存在O2，由于___________(用离子方程式表示)，产生Fe3+。 假设2：Cu2+在SCN−存在下将Fe2+氧化。   ② 通过下图装置证实假设2成立。补全实验操作和现象：闭合开关K，向左侧烧杯滴加1滴0.1mol/L KSCN溶液，___________。 ③Cu2+的氧化性不足以氧化Fe2+，SCN−存在时能将Fe2+氧化，请将下列反应历程补充完整i.______、ii.________。 (3)对比实验2，实验1立即产生白色沉淀，结合化学用语解释原因___________。 (4)你认为能否用KSCN溶液检验“铜腐蚀液”中的Fe3+并说明原因___________。 【变式1】（2026·北京大兴·三模）下列实验操作不能达到实验目的的是 A．证明羟基使苯环活化 B．检验溴乙烷中含有Br元素 C．验证非金属性： D．检验 A．A B．B C．C D．D 【变式2】（2026·北京丰台·二模）某小组同学探究Fe与、混合溶液的反应，开展了如下实验。 序号 实验 现象 实验ⅰ 快速搅拌，测溶液pH pH升高，10 min停止实验，Fe粉有剩余，沉降后，上层澄清液为浅绿色，溶液pH=4.9 实验ⅱ 快速搅拌，测溶液pH Fe粉表面立即变红，红色逐渐加深。溶液pH升高，比实验ⅰ更快，10 min停止实验，Fe粉有剩余，沉降后，上层澄清液显浅绿色比实验ⅰ更深，溶液pH=5.1，经检验溶液中不含 已知：沉淀完全的pH约为3.0，开始沉淀的pH约为6.3 (1)经检验，实验ⅱ中红色物质为Cu。甲同学认为Cu应与发生反应，离子方程式为________。 (2)解释实验ⅱ中当大量存在时，附着在Fe粉上的Cu却没有被消耗的原因________。 (3)实验结束后，经检测，：实验ii>实验ⅰ，甲同学认为越大，溶液的pH应越低，结合化学用语说明理由________。 (4)实验结果表明实验ⅱ中溶液的pH比实验ⅰ的高，与甲同学分析不符。乙同学认为实验ⅰ、ⅱ中还存在其他反应影响溶液的pH，提出如下猜测。 猜测1：________ 猜测2：Fe与反应影响溶液pH 猜测3：被氧化影响溶液pH ①猜测1为________。 ②Fe与反应生成的离子方程式为________。 ③将被氧化的离子方程式补充完整：________。 ______ ④设计实验方案：向________溶液中加入2gFe粉，有微量气泡产生；pH>2后，无气泡；快速搅拌，测得溶液pH逐渐增大，10 min时pH=5.4，铁粉沉降后，取少量反应液于试管中，________(填操作和现象)检测到。由此证实上述猜想均成立。 ⑤结合猜测1、2、3，解释反应结束后实验ⅱ溶液pH大于实验ⅰ的原因_______。 【变式3】（2026·北京海淀·二模）下列实验操作及现象能得到相应实验结论的是 实验操作及现象 实验结论 A 向蔗糖水解后的溶液中先加NaOH调至碱性，再加悬浊液，加热，产生砖红色沉淀 蔗糖水解生成了还原糖 B 向锌粒和稀反应的试管中，滴加几滴溶液，生成气体速率加快 是Zn与反应的催化剂 C 向待测溶液中加入溶液，再滴加KSCN溶液，溶液变红 待测溶液中含有 D 压缩装有的注射器，气体颜色比压缩前更深 的平衡正向移动 A．A B．B C．C D．D 考向2 考查“铁三角”的转化及应用 例2（2026·北京海淀·模拟预测）下列各组物质之间不可能实现如图所示转化的是 选项 X Y Z M A C CO CO2 O2 B Fe FeCl2 FeCl3 Cl2 C AlCl3 Al(OH)3 NaAlO2 NaOH D NH3 NO NO2 O2 A．A B．B C．C D．D 【变式1】（2024·北京·三模）化学小组探究与是否存在反应，实验过程如下图所示。 下列分析不正确的是 A．②中溶液无色是因为，导致平衡逆向移动 B．③中溶液略显黄色，可能是因为②→③过程中被空气氧化 C．④中溶液颜色比①浅，说明与反应导致减小 D．将向①中加入的2滴水改为2滴溶液，两次实验后的溶液颜色相同 【变式2】下列各组物质中，满足图示关系并在一定条件下能一步转化的组合是 序号 X Y Z W    ① NaCl Na ② ③ HCl HClO ④ Al A．①② B．①③ C．②③ D．③④ 【变式3】（2025·北京东城·三模）绿矾是生血片的主要成分。某研究性学习小组拟对绿矾热分解产物进行探究。 【实验猜想】 猜想1：生成； 猜想2：生成Fe、； 猜想3：生成；…… 【实验探究】该小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器略)。 请回答下列问题： (1)实验操作的先后顺序是_______。 _______→_______→_______→_______(填字母) a．熄灭酒精灯，冷却　　　　b．先检查装置的气密性，后加入药品 c．点燃酒精灯，加热　　　　d．在“气体入口”处通入干燥的 其中操作d的作用是_______。 (2)在实验过程中，观察到A中固体变红色，B中无水_______，C中试纸的颜色变化是_______。 (3)反应结束后，取A中固体进行实验，经验证其成分为，请补全实验操作和现象实验操作及现象：取少量红色固体A于试管中_______。 (4)D中有白色沉淀生成，该沉淀的化学式为_______。有同学认为还应该增加一个实验，取D中沉淀，加入一定量的盐酸以确定其组成，从而确定的分解产物，你认为是否需要？说明你的理由：_______。 【实验结论】 (5)硫酸亚铁晶体加热分解的化学方程式为_______。 【实验改进】 (6)有同学对上述实验装置进行了改进，设计出如图所示装置，认为该装置也可以验证硫酸亚铁晶体热分解的产物。 ①G中的现象是_______，反应的离子方程式为_______。 ②装置H的作用是_______。 考向3 考查铁的“价类”二维图 例3（25-26高三上·北京顺义·期末）铁及其化合物的“价—类”二维图如下。 回答下列问题： (1)预测Fe2+既有氧化性又有还原性，依据是___________。 (2)检验溶液中是否含有Fe3+，常用的试剂是___________(填化学式)。 (3)Fe粉高温和水蒸气反应的化学方程式为___________。 (4)白色的Fe(OH)2在空气中极不稳定，最终变为红褐色物质，用化学用语解释其原因___________。 (5)利用FeCl3溶液和覆铜板制作图案：实验操作为：取一小块覆铜板，用油性笔在覆铜板上画上设计好的图案，然后浸入盛有FeCl3溶液的小烧杯中。过一段时间后，取出覆铜板并用水清洗干净。 反应的离子方程式为___________。 【变式1】物质类别和元素价态是研究物质性质的两个重要角度。下图为含铁物质的“价—类”二维图，图中列出了部分常见的含铁物质，其中构成丁的阴离子为Cl-。 (1)甲与水蒸气在高温下反应生成乙的化学方程式为_______﹔该反应中，甲做_______(填“氧化剂”或“还原剂”)。 (2)研究小组用丙溶液进行如图所示实验： 实验过程中，观察到沉淀颜色的变化情况为_______，反应的化学方程式为_______。 (3)向CuSO4和丁组成的混合溶液中加入铁粉，反应结束后有固体剩余，下列关于固体成分的说法不可能的是_______(填序号)。 a.铁、铜都有           b.有铜无铁          c.有铁无铜 (4)高铁酸钾(K2FeO4)可用作水处理剂和高容量电池材料。 ①小明同学预测K2FeO4具有氧化性，从铁元素价态的角度说明他预测的依据是_______。 ②制取K2FeO4的反应如下，配平该反应的离子方程式_______。Fe3++ClO-+OH-=+Cl-+H2O 【变式2】下图为铁的价类二维图，箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是 A．铁与氧气的燃烧反应可实现上述转化① B．加热发生转化⑥，加水溶解可转化为 C．转化③、④均可通过与NaOH溶液反应来实现 D．由图可预测：高铁酸盐()具有强氧化生，可用于饮用水的消毒 【变式3】下图为铁及其化合物的“价-类”二维图。 (1)填写二维图中缺失的内容：物质类别①___________和化学式②___________。 (2)参考“价-类”二维图，预测的性质： 可供选择的试剂：①，②KI溶液，③NaOH溶液，④溶液，⑤溶液。 ．从化合价角度分析，中Fe元素的化合价为___________，可发生___________反应(填“氧化”或“还原”)。 ．从物质类别角度分析，属于盐，可能与上述试剂中的___________(填序号)发生复分解反应。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2025·北京卷，1，3分）我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时，发现月壤钛铁矿()存在亚纳米孔道，吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气，水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是 A．月壤钛铁矿中存在活泼氢 B．将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气 C．月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应 D．将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量 2．（2025·北京卷，6，3分）下列方程式与所给事实不相符的是 A．用盐酸除去铁锈： B．用溶液除去乙炔中的 C．用乙醇处理废弃的 D．将通入水中制备硝酸： 3．（2023·北京卷，6，3分）下列离子方程式与所给事实不相符的是 A．制备84消毒液(主要成分是)： B．食醋去除水垢中的： C．利用覆铜板制作印刷电路板： D．去除废水中的： 4．（2026·湖南卷，11，3分）常温下，铜铁混合物(粉末状)能发生如图所示的转化关系。下列说法错误的是 A．溶液h可能是盐酸 B．向溶液b中通入过量气体e，空气中久置后可得沉淀g C．固体残渣中有铜，可能有铁 D．溶液f中含有 5．（2024·北京卷，19，12分）某小组同学向的的溶液中分别加入过量的粉、粉和粉，探究溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。 (1)理论分析 依据金属活动性顺序，中可将还原为的金属是_______。 (2)实验验证 实验 金属 操作、现象及产物 I 过量 一段时间后，溶液逐渐变为蓝绿色，固体中未检测到单质 Ⅱ 过量 一段时间后有气泡产生，反应缓慢，逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，无气泡冒出，此时溶液为3~4，取出固体，固体中未检测到单质 Ⅲ 过量 有大量气泡产生，反应剧烈，逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，持续产生大量气泡，当溶液为3~4时，取出固体，固体中检测到单质 ①分别取实验I、Ⅱ、Ⅲ中的少量溶液，滴加溶液，证明都有生成，依据的现象是_______。 ②实验Ⅱ、Ⅲ都有红褐色沉淀生成，用平衡移动原理解释原因_______。 ③对实验Ⅱ未检测到单质进行分析及探究。 i．a．甲认为实验Ⅱ中，当、浓度较大时，即使与反应置换出少量，也会被、消耗。写出与、反应的离子方程式_______。 b．乙认为在为3~4的溶液中即便生成也会被消耗。设计实验_______(填实验操作和现象)。 证实了此条件下可忽略对的消耗。 c．丙认为产生的红褐色沉淀包裹在粉上，阻碍了与的反应。实验证实了粉被包裹。 ii．查阅资料：开始沉淀的约为1.2，完全沉淀的约为3。 结合a、b和c，重新做实验Ⅱ，当溶液为3~4时，不取出固体，向固-液混合物中持续加入盐酸，控制，_______ (填实验操作和现象)，待为3~4时，取出固体，固体中检测到单质。 (3)对比实验Ⅱ和Ⅲ，解释实验Ⅲ的固体中检测到单质的原因_______。 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第02讲 铁及其重要化合物 内容导航 ( 01 ) ( 命题透视·考情前瞻 ) ( 对标素养，研判高考命题趋势 ) ( 0 2 ) ( 思维建模·脉络梳理 ) ( 搭建知识框架，构建系统思维 ) ( 0 3 ) ( 考点精讲·靶向突破 ) ( 拆解核心考点，归纳解题范式 ) ( 考点一 铁及其重要化合物 知识解构 知识点1 铁的性质与应用 ∣ 知识点2 铁的氧化物 知识点3 铁的氢氧化物 考向破译 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 考向 3 考查铁及其化合物的有关计算 ∣ 考向4 考查 有关 铁及其化合物 转化 的 流程题型 解题妙招1 Fe(OH) 2 制备的三种思维方法 解题妙招 2 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 知识解构 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 Fe 2＋ 和Fe 3＋ 的检验 ∣ 知识点 4 “铁三角”的转化关系及其应用 考向破译 考向1 考查Fe 2＋ 、Fe 3＋ 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 ) ( 0 4 ) ( 真题溯源·考向感知 ) ( 溯源真题逻辑，感知高考考向 ) 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理--五年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 铁及其氧化物 T6(A) T7、T18 T3(D)、T4(C) T4 铁盐的性质及其探究 T1、T12 T5(B)、T19 T6(C)、T18(2) T15 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： (1) 依托北京本地钢铁冶金、污水处理、补铁剂制备、高铁酸盐消毒等本土化工业与生活素材，以铁、氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁、氢氧化亚铁、氢氧化铁、亚铁盐、铁盐、高铁酸盐为核心物质，融合物质转化、离子反应、氧化还原滴定计算，侧重考查元素化合物性质的实际应用与变化观念核心素养；常结合工业流程设问，区分不同价态铁化合物在除杂、净水、防腐体系中的功能差异。 (2) 以新型铁基催化剂、铁基储能材料、污水处理中的铁循环、磁性材料制备等前沿科技为背景，围绕 Fe²⁺/Fe³⁺转化、Fe (OH)₂制备与氧化、高铁酸盐的强氧化性、铁的腐蚀与防护设置选择、工艺流程填空；突出铁及其化合物氧化还原、水解平衡的综合定量分析，强化新情境下信息提取与化学建模能力。 (3) 依托古代冶铁、胆水浸铜、铁器淬火、传统蓝黑墨水制备等古文史料、传统手工业操作，结合铁的化合物转化流程考查分离提纯、鉴别、除杂操作；融合中华传统文化考点，落实北京高考素养导向，依托传统化工工艺考查物质推断、实验操作评价，增强文化自信。 ►复习目标： 1. 明晰 Fe、FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄、Fe (OH)₂、Fe (OH)₃、Fe²⁺盐、Fe³⁺盐的物理性质，熟记各物质核心化学反应方程式、离子方程式，梳理完整铁元素 “价 - 类” 二维转化网络，理清单质、氧化物、氢氧化物、盐之间的转化逻辑。 2. 区分 Fe²⁺与 Fe³⁺的结构、氧化还原特性差异，熟练掌握 Fe²⁺与 Fe³⁺的检验方法、相互转化条件，掌握 Fe (OH)₂的制备要点与防氧化措施，能规避铁相关 Nₐ计算陷阱。 3. 精准辨析铁的氧化物、氢氧化物的稳定性、酸碱性差异，掌握铁盐、亚铁盐的水解规律、除杂与相互转化方法，能结合图像分析 Fe²⁺/Fe³⁺与氧化剂 / 还原剂反应的定量关系，解决相关滴定、工业流程问题。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 铁及其重要化合物 知●识●解●构 知识点1 铁的性质与应用 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＋2价和＋3价，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：用还原剂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 纯铁具有银白色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，纯铁有很强的抗腐蚀能力 4．铁的化学性质 铁是较活泼的金属，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 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＋2价铁的化合物 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＋3价铁的化合物 （1）Fe与非金属反应 ①Fe与O2的反应：3Fe＋2O2Fe3O4 (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：2Fe＋3Cl22FeCl3 (产生棕黄色的烟) ③Fe与硫的反应：Fe＋SFeS （2）Fe与水蒸气的反应：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 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，铁遇冷的浓硝酸、浓硫酸时，表面会生成一层致密的氧化膜，阻止了内层铁的继续反应，化学上称之为钝化，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Fe＋6HNO3(浓)Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O a．少量的铁与稀硝酸反应：Fe(少量)＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O 生成的Fe(NO3)3可以和铁继续反应：Fe＋2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2 b．过量的铁与稀硝酸反应：3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O （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＋O2CO2 b．生成CO：CO2＋C2CO ②铁的生成：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 ③炉渣的形成：CaCO3CaO＋CO2↑ CaO＋SiO2CaSiO3 知识点2 铁的氧化物 物质 FeO （氧化亚铁） Fe2O3 （氧化铁） Fe3O4（FeO·Fe2O3） （四氧化三铁） 俗名 无 　铁红　 磁性氧化铁 铁元素 的化合价 　＋2　 　＋3　 　＋2、＋3　 色、态及用途 黑色粉末，用作色素，如应用于瓷器制作中使釉呈绿色 　红棕色粉末　，常用作油漆、涂料、油墨的红色颜料 黑色晶体，常用作磁性材料 化学性质 与非氧化 性强酸反应 FeO＋2H＋Fe2＋＋H2O　 Fe2O3＋6H＋2Fe3＋＋3H2O　 Fe3O4＋8H＋Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O　 与氧化性 酸反应（如稀HNO3） 3FeO＋10HNO3（稀）3Fe（NO3）3＋NO↑＋5H2O　 Fe2O3＋6HNO3（稀）2Fe（NO3）3＋3H2O　 3Fe3O4＋28HNO3（稀）9Fe（NO3）3＋NO↑＋14H2O 与CO反 应（炼铁 原理） 　FeO＋COFe＋CO2　 　Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2　 　Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2　 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 白色固体 红褐色固体 铁的价态 ＋2 ＋3 溶解性 难溶于水 2.化学性质 （1）与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应 ①Fe(OH)2与盐酸反应：Fe(OH)2＋2HCl===FeCl2＋H2O Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋H2O ②Fe(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 ①Fe(OH)2与稀硝酸反应：3Fe(OH)2＋10HNO3===3Fe(NO3)3＋NO↑＋8H2O 3FeO＋10H＋＋NO3－===3Fe3＋＋NO↑＋8H2O ②Fe(OH)3与稀硝酸反应：Fe(OH)3＋3HNO3===Fe(NO3)3＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O （3）与还原性酸(如：HI)的反应 ①Fe(OH)2与HI反应：Fe(OH)2＋2HI===FeI2＋H2O FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O ②Fe(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 ①Fe(OH)2：Fe(OH)2FeO＋H2O (隔绝空气生成FeO，在空气中最终转化为Fe2O3) ②Fe(OH)3：2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O （5）Fe(OH)2的还原性：Fe(OH)2具有强还原性，易被空气中的O2氧化生成Fe(OH)3 ①转化过程中的特殊现象是：白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 ②转化的方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (反应类型：化合反应、氧化还原反应) 4． Fe(OH)2的制备 图1　有机层覆盖法 先在新制FeSO4溶液液面上覆盖一层苯或煤油（不能CCl4）， 然后将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到FeSO4溶液液面以下并挤出NaOH溶液，该方法可以防止空气与Fe（OH）2接触发生反应 图2　还原性气体保护法 先在左侧试管中生成FeSO4溶液，并利用生成的H2将装置内的　空气　排尽后，再将FeSO4溶液压入右侧试管中与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀 图3　电解法 用铁作阳极，电解NaCl溶液或NaOH稀溶液，并在液面上覆盖一层苯或煤油 得分速记 防止Fe(OH)2氧化的方法 1.将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。 2.将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管的亚铁盐溶液底部，并慢慢挤出NaOH溶液。 3.在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。 4.在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。 5.用Fe作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液，利用新产生的Fe2＋与OH－反应制取 考●向●破●译 考向1 考查铁与水蒸气反应 例1（2026·北京·模拟预测）将钢铁部件发蓝处理，可在表面形成致密的氧化膜以减缓腐蚀。工业上常用高温水蒸气或碱性溶液将铁氧化。某发蓝工艺中铁的转化关系如下图，过程Ⅰ、Ⅱ中均产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。 下列说法正确的是 A．利用高温水蒸气进行发蓝处理的化学方程式为 B．可用硫酸铜溶液浸泡法检验膜层致密性，检验原理为 C．过程Ⅰ中进一步升高温度或增大溶液浓度，均有利于发蓝处理 D．过程Ⅱ中反应的离子方程式为 【答案】D 【详解】A．利用高温水蒸气进行发蓝处理生成，化学方程式为，A错误； B．若“发蓝”失败，铁暴露会与CuSO4反应析出Cu，检验原理为，成功则无反应，B错误； C．升高温度，NaNO2受热易分解，反而降低氧化效率，不利于发蓝；增大NaNO2浓度，NaNO2浓度过高会导致Fe过度腐蚀，膜层疏松不致密，同样不利于发蓝处理，C错误； D．过程Ⅱ中Na2FeO2与NaNO2溶液、NaOH溶液在140℃生成Na2Fe2O4，NaNO2作氧化剂，Na2FeO2作还原剂，产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，说明还生成了氨气，反应的离子方程式为，D正确； 故选D。 【变式1·变载体】（2026·北京顺义·二模）下列方程式与所给事实不相符的是 A．中性潮湿环境中，钢铁发生腐蚀时的正极反应： B．制备乙炔时，用溶液除去气体中的杂质： C．铁与水蒸气反应有气体生成： D．浓硝酸受热会分解： 【答案】B 【详解】A．中性潮湿环境中钢铁发生吸氧腐蚀，正极得电子与水反应生成，反应式书写正确，A正确； B．是弱电解质，书写离子方程式时不能拆分为，正确离子方程式为，给定方程式与事实不符，B错误； C．高温下Fe与水蒸气反应生成和，反应式配平、产物均正确，C正确； D．浓硝酸受热分解生成、和，反应式配平正确，D正确； 故答案选B。 【变式2】（2026·北京门头沟·一模）下列实验的相应操作中，不正确的是 A．强酸与强碱的中和滴定：边滴边摇动锥形瓶，观察锥形瓶中颜色变化 B．验证易溶于水且溶液呈碱性：打开止水夹，挤压胶头滴管，让少量水进入烧瓶 C．验证铁与水蒸气的反应：加热，一段时间后用火柴点燃肥皂泡 D．配制一定物质的量浓度NaOH溶液：称取NaOH固体，放入容量瓶中，再加入水至刻度线 【答案】D 【详解】A．中和滴定时，需要边滴加边摇动锥形瓶，通过观察锥形瓶内溶液颜色变化确定滴定终点，A正确； B．该装置为喷泉实验，打开止水夹挤压胶头滴管后，少量水进入烧瓶，极易溶于水使烧瓶内压强急剧减小，外界大气压将烧杯中含酚酞的水压入烧瓶，溶液变红，既验证易溶于水，也验证其溶液呈碱性，B正确； C．铁与水蒸气反应，湿棉花加热可提供水蒸气，反应生成的氢气进入肥皂液产生氢气泡，点燃肥皂泡可验证氢气生成，证明反应发生，C正确； D．容量瓶只能用来配制溶液，不能用于溶解固体。固体溶解放热，会影响容量瓶精度，应该先在烧杯中溶解固体，冷却后转移到容量瓶中，再定容，D错误； 故选D。 【变式3】（2026·北京顺义·一模）下列实验的相应操作中，不正确的是 A．借助秒表，测定稀硫酸与锌的反应速率 B．用干燥、洁净的玻璃棒蘸取待测液点到pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出pH C．Fe与水蒸气反应结束后，先移出导管，再熄灭酒精灯 D．使用碱式滴定管时轻轻挤压碱式滴定管的玻璃球，排除气泡 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．该装置使用长颈漏斗且未形成液封，反应生成的氢气会从长颈漏斗上口逸出，无法通过注射器准确测定生成气体的体积，不能测定反应速率，A错误； B．测待测液的pH时，需用干燥、洁净的玻璃棒蘸取待测液点到pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出pH，B正确； C．Fe与水蒸气反应结束后，应先移出导管，再熄灭酒精灯，是为了防止倒吸，C正确； D．使用碱式滴定管排气泡时，应将橡皮管向上弯曲，轻轻挤压碱式滴定管的玻璃球，排除气泡，操作正确，D正确； 故答案选A。 考向2 考查氢氧化亚铁的制备 例2（2026·北京朝阳·二模）以硫铁矿烧渣(主要成分为、，含少量等)制备铁黑颜料的过程如下。 资料：开始沉淀时，沉淀完全时。 (1)碱浸 ①分离碱浸渣的方法是___________。 ②NaOH溶解的化学方程式是___________。 (2)还原 反应的离子方程式有___________。 (3)制备 过程及现象；向溶液中加入一定量的NaOH溶液，产生白色沉淀。缓缓通入空气并开始计时，观察到沉淀颜色逐渐加深，体系pH变化如图所示。经检验，时间段均有产生。 已知：时，浊液中主要存在、和少量。 ①产生白色沉淀的离子方程式是___________。 ②时间段，pH几乎不变。用方程式说明产生的原因：___________。 ③时间段，pH明显降低，清液中增大。结合方程式说明原因：___________。 (4)测定纯度 称取wg铁黑颜料，用酸溶解，加入溶液使转化为，除去剩余的后，用标准溶液滴定，消耗溶液V mL。滴定原理为：。计算产品中的纯度：___________。 已知：的摩尔质量为，其他微粒不干扰检测。 【答案】(1)过滤 (2)、 (3) 发生反应，该反应生成使溶液酸性增强，明显降低，同时生成使清液中增大 (4) 【详解】（1）①碱浸后分离固体碱浸渣和溶液，分离固液的操作为过滤； ② 是两性氧化物，可与反应生成，化学方程式为； （2）酸浸后溶液中含有（铁氧化物溶解生成）和过量的，都可与单质反应，被还原为，反应的离子方程式有、； （3）① 与反应生成白色沉淀，离子方程式是； ②时间段发生反应 ，该反应中反应物、产物均不产生额外，浓度几乎不变，因此几乎不变； ③时间段发生反应，该反应生成，使溶液酸性增强，明显降低，同时生成，使清液中增大； （4）根据滴定反应，可得关系：，中的铁元素经处理后，共得到 ，因此，，则，，故纯度为。 解题妙招 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1·变载体】（2026·北京房山·一模）下列实验不能达到对应目的的是 实验 目的 A．铁件镀铜 B．检验待测液是否含有 实验 2NO2(g)N2O4(g) 目的 C．制备 D．探究温度对化学平衡的影响 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．由电镀原理可知，铁件镀铜时，与直流电源正极相连的铜片作阳极，铁件作阴极，电解质溶液为硫酸铜溶液，则题给装置能达到铁件镀铜的实验目的，A不符合题意； B．溶液中的银离子也能与氯离子反应生成不溶于盐酸的氯化银白色沉淀，则向待测液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液不能检验待测液是否含有硫酸根离子，正确检验硫酸根离子的操作是先向待测液中加入足量的稀盐酸，无明显现象后再加入氯化钡溶液，观察到有白色沉淀生成，才能证明原溶液中一定含有硫酸根离子，B符合题意； C．氢氧化亚铁具有还原性，易与氧气和水反应生成氢氧化铁，则制备氢氧化亚铁时，应将盛有氢氧化钠溶液的长胶头滴管插入滴有植物油的硫酸亚铁溶液中，防止反应生成的氢氧化亚铁被氧化，C不符合题意； D．二氧化氮转化为四氧化二氮的反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，放入热水中的混合气体颜色变深，放入冷水中的混合气体颜色变浅，则题给装置能达到探究温度对化学平衡的影响，D不符合题意； 故选B。 【变式2·变题型】（2024·北京丰台·一模）某研究小组探究Fe3+盐溶液与Cu的反应，进行了如下实验。 实验装置 序号 试剂a 实验现象 I 0.25 mol·L-1Fe2(SO4)3溶液 溶液逐渐变为蓝色。2天后，Cu片有较大量剩余，溶液仍为蓝色 Ⅱ 0.5 mol·L-1FeCl3溶液 溶液逐渐变为蓝绿色，铜片表面覆盖有白色固体(经检验为CuCl)。2天后，白色固体消失，Cu片无剩余，溶液中产生大量红褐色沉淀 Ⅲ 0.5 mol·L-1 Fe(NO3)3溶液 溶液逐渐变为绿色，实验过程中未见气泡产生。 2天后，Cu片少量剩余，溶液中产生大量红褐色沉淀 资料：i．CuCl、CuSCN是难溶于水的白色固体； ii．Fe2+ + NO⇌[Fe(NO)]2+ (棕色)。 (1)用化学用语解释Fe3+盐溶液显酸性的原因___________。 (2)实验I中发生反应的离子方程式为___________。 (3)小组同学取2 mL实验I中反应2天后的溶液于试管中，加入2滴1 mol·L-1 KSCN溶液，观察到溶液迅速变红，产生大量白色沉淀。 甲同学猜想Fe2+可能在该条件下被Cu2+氧化了。 ①用离子方程式表示甲同学的猜想___________。 ②甲同学通过实验证实了其猜想，实验方案是___________。 (4)对比实验I和实验Ⅱ，小组同学推测Cl-可以催化Fe3+与Cu反应。其理由是___________。 (5)实验Ⅱ中产生大量红褐色沉淀的原因是___________。 (6)实验Ⅲ所得溶液的颜色不是蓝色，小组同学猜测反应中生成了[Fe(NO)]2+，设计并实施了以下实验，验证了其猜想。 步骤 实验操作 实验现象 ① 向盛有2 g金属Cu片的烧杯中加入试剂X 2天后溶液颜色无明显变化，铜片表面有细小气泡附着 ② 继续加入少量FeSO4固体 溶液迅速变为浅棕色 试剂X是___________。 综合以上实验，Fe3+盐溶液与Cu反应的多样性与阴离子种类、生成物存在形式等有关。 【答案】(1)Fe 3+ + 3H2OFe(OH)3 + 3H+ (2)2Fe3+ + Cu = Cu2+ + 2Fe2+ (3)Fe2+ + Cu2+ + SCN- = Fe3+ + CuSCN↓ 向2 mL 0.5 mol/L FeSO4和0.25 mol/L CuSO4的混合溶液中，加入2滴1 mol·L-1 KSCN溶液，观察实验现象 (4)产生白色固体：Cu+ Fe3+ + Cl- = CuCl↓+ Fe2+；白色固体消失：CuCl + Fe3+ = Fe2+ + Cu2+ + Cl-；总反应：2Fe3+ + Cu = Cu2+ + 2Fe2+。从现象上看，实验Ⅱ反应更快 (5)4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O，c(OH-)、c(Fe3+)增大，形成Fe(OH)3沉淀 (6)20mL NaNO3与HNO3的混合溶液[pH约为1.3、c(NO)=1.5 mol/L) ] 【详解】（1）FeCl3是强酸弱碱盐，Fe3+水解导致溶液呈酸性，水解离子方程式为Fe3++3H2OFe（OH）3+3H+，故答案为： Fe3++3H2OFe（OH）3+3H+； （2）由题干信息可知，向0.25 mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中加入Cu，观察到溶液逐渐变为蓝色。2天后，Cu片有较大量剩余，溶液仍为蓝色，故实验I中发生反应的离子方程式为2Fe3+ + Cu = Cu2+ + 2Fe2+，故答案为：2Fe3+ + Cu = Cu2+ + 2Fe2+； （3）①由题干信息可知，实验I中反应2天后的溶液为FeSO4和CuSO4溶液，CuSCN是难溶于水的白色固体，加入2滴1 mol·L-1 KSCN溶液，观察到溶液迅速变红，产生大量白色沉淀，故可推测Fe2+可能在该条件下被Cu2+氧化，该转化的离子方程式为：Fe2+ + Cu2+ + SCN- = Fe3+ + CuSCN↓； ②甲同学通过实验证实了其猜想，实验方案是向2 mL 0.5 mol/L FeSO4和0.25 mol/L CuSO4的混合溶液中，加入2滴1 mol·L-1 KSCN溶液，观察实验现象，故答案为：向2 mL 0.5 mol/L FeSO4和0.25 mol/L CuSO4的混合溶液中，加入2滴1 mol·L-1 KSCN溶液，观察实验现象； （4）对比实验I和实验Ⅱ的实验现象，产生白色固体：Cu+ Fe3+ + Cl- = CuCl↓+ Fe2+；白色固体消失：CuCl + Fe3+ = Fe2+ + Cu2+ + Cl-；总反应：2Fe3+ + Cu = Cu2+ + 2Fe2+，从现象上看，实验Ⅱ反应更快，故可推测Cl-可以催化Fe3+与Cu反应，故答案为：产生白色固体：Cu+ Fe3+ + Cl- = CuCl↓+ Fe2+；白色固体消失：CuCl + Fe3+ = Fe2+ + Cu2+ + Cl-；总反应：2Fe3+ + Cu = Cu2+ + 2Fe2+。从现象上看，实验Ⅱ反应更快； （5）已知空气中的O2在酸性和碱性条件下均能氧化Fe2+，本实验反应原理为：4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O，从而导致溶液中OH-和Fe3+浓度增大，生成红褐色沉淀Fe(OH)3，故答案为：4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O，c(OH-)、c(Fe3+)增大，形成Fe(OH)3沉淀； （6）题干实验Ⅲ中加入的试剂为20mL0.5mol/LFe(NO3)3，pH约为1.3的溶液，为避免铁离子干扰实验，根据控制变量的原则可知，试剂X是20mL NaNO3与HNO3的混合溶液[pH约为1.3、c(NO)=1.5 mol/L) ]，故答案为：20mL NaNO3与HNO3的混合溶液[pH约为1.3、c(NO)=1.5 mol/L) ]。 【变式3·变考法】（25-26高三下·北京丰台·调研）纳米在磁流体等领域有应用。一种制备纳米的方法如下： Ⅰ．的氧化：常温，将溶液用溶液调节至，再加入溶液，得到红棕色悬浊液。 (1)①若用溶液调节过高会产生白色沉淀，该反应的离子方程式是___________。 上述反应完成后，测得值与产率及其生成后溶液的关系，结果如下： 7.2 8.2 9.2 的产率 95% 生成后的 约4 约4 约4 ②用离子方程式解释生成后溶液下降的原因：___________。 ③当时，产物中存在大量。对的产生提出两种假设： 假设ⅰ：反应过程中溶液酸性增强，导致向转化。 假设ⅱ：溶液中存在少量，导致向转化。 经分析假设ⅰ不成立。其实验依据是___________。 为验证假设ⅱ，其他条件相同时，向浊液中加入不同浓度，后测定物质的组成，结果如下： 含量% 含量% 0.00 100 0 0.01 40 60 0.02 0 100 ④和时，产率差异很大的原因是___________。 Ⅱ．和共沉淀：向红棕色悬浊液中同时加入溶液和浓溶液进行共沉淀，再将此混合液加热回流、冷却、过滤、洗涤、干燥，得到纳米。 (2)共沉淀时的反应条件对产物纯度和产率有影响。 ①共沉淀过低时，得到的纳米中会混有的物质是___________。 ②已知，其他条件一定时，测得纳米的产率随的变化曲线如图所示。经理论分析，时纳米产率应最高，事实并非如此的可能原因是___________。 【答案】(1) 或9.2时，反应后溶液的均接近4 时，溶液中几乎没有，而时，溶液中还存在 (2) 部分被氧气氧化成，时，参与共沉淀的的量减少，导致产率下降 【详解】（1）①用氢氧化钠溶液调节pH过高产生白色沉淀的反应为亚铁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，反应的离子方程式为，故答案为：； ②由题意可知，硫酸亚铁溶液与氢氧化钠溶液、过氧化氢溶液反应生成硫酸钠、FeO(OH) 红棕色沉淀和水，反应的离子方程式为，反应中消耗氢氧根离子，溶液pH会降低，故答案为：； ③由表格数据可知，溶液pH的a值分别为7.2、8.2、9.2时，FeO(OH)的产率依次增大，反应后溶液的pH均约为4，说明反应过程中溶液的酸性均增强，则反应过程中溶液酸性增强，导致FeO(OH)转化为氧化铁的假设不成立，故答案为：或9.2时，反应后溶液的均接近4； ④由表格数据可知，其他条件相同时，溶液中亚铁离子的浓度越大，相同时间时，FeO(OH)的含量越小，氧化铁的含量越大，说明溶液中亚铁离子的浓度越大，相同时间时，FeO(OH)转化为氧化铁的量越大，则溶液pH的a值分别为7.2、9.2时，FeO(OH)的产率相差很大与溶液中亚铁离子有关，a为9.2时，溶液中几乎不存在亚铁离子，a为7.2时，溶液中还存在亚铁离子是产率相差很大的原因，故答案为：时，溶液中几乎没有，而时，溶液中还存在； （2）①共沉淀pH过低时，溶液中的亚铁离子会导致FeO(OH)转化为氧化铁，制得的纳米四氧化三铁中会混有氧化铁，故答案为：； ②由图可知，N=1.75时，纳米四氧化三铁的产率最高，N=2时，产率降低的可能原因是制备过程中，具有还原性的亚铁离子被空气中的氧气氧化为铁离子，参与共沉淀的亚铁离子减少，导致生成的纳米四氧化三铁的产率减小，故答案为：部分被氧气氧化成，时，参与共沉淀的的量减少，导致产率下降。 考向3 考查铁及其化合物的有关计算 例3将Cu片放入0.1mol/L溶液中，反应一定时间后取出Cu片，溶液中，则此时溶液中与的物质的量之比为 A．3∶2 B．3∶5 C．4∶3 D．3∶4 【答案】D 【详解】设消耗铜的物质的量是xmol，则根据方程式Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋可知，生成亚铁离子是2xmol，铜离子是xmol。由于溶液中c(Fe3+)：c(Fe2+)=2：3，则n(Fe3+)=，所以溶液中Cu2+与Fe3+的物质的量之比为x：＝3：4。 答案选D。 解题妙招 数轴法分析铁与稀HNO3反应的产物 【变式1·变载体】（25-26高三上·北京通州·期末）向一定量的FeO、Fe、Fe2O3的混合物中加入100mL1mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL(STP)的气体，在所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现，若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是 A．11.2g B．5.6g C．2.8g D．无法计算 【答案】C 【详解】盐酸恰好使混合物完全溶解，盐酸没有剩余，向反应所得溶液加KSCN溶液无血红色出现，说明溶液为FeCl2溶液，根据氯元素守恒可知2n(FeCl2)=n(HCl)，n(HCl)=1mol/L×0.1L=0.1mol，所以n(FeCl2)=0.05mol，用足量的CO在高温下还原相同质量的混合物得到铁，根据铁元素守恒可知n(Fe)=n(FeCl2)=0.05mol，则Fe的质量为m(Fe)=0.05mol×56g/mol=2.8g； 选C。 【变式2·变题型】（25-26高三上·北京朝阳·期末）铁和氧化铁的混合物共2mol，加盐酸后固体全部溶解，共收集到0.5molH2，且溶液中加入KSCN溶液不显红色，则原混合物中铁的物质的量为（    ） A．1.5mol B．1.25mol C．0.75mol D．1.00mol 【答案】B 【详解】根据电子转移守恒，与H+反应生成H2的铁的物质的量等于氢气的物质的量，即n(Fe)=n(H2)=0.5mol；其余的铁则和Fe2O3以等物质的量溶于盐酸生成FeCl2，即Fe+Fe2O3+6H+=3Fe2++3H2O，参加该反应的铁的物质的量为：(2mol-0.5mol)=0.75mol，故共含铁0.5mol+0.75mol=1.25mol，故答案为B。 【变式3·变考法】向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL(标准状况)的气体，在所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是 A．11.2 g B．5.6 g C．2.8 g D．无法计算 【答案】C 【详解】盐酸恰好使混合物完全溶解，盐酸没有剩余，向反应所得溶液加KSCN溶液无血红色出现，说明溶液为FeCl2溶液，根据氯元素守恒可知2n(FeCl2)=n(HCl)，n(HCl)=1mol/L×0.1L=0.1mol，所以n(FeCl2)=0.05mol，用足量的CO在高温下还原相同质量的混合物得到铁，根据铁元素守恒可知n（Fe）n(FeCl2)=0.05mol，则Fe的质量为m(Fe)=0.05mol×56g/mol=2.8g，故合理选项是C。 考向4 考查有关铁及其化合物转化的流程题型 例4（2026·北京朝阳·一模）利用闪锌矿(含ZnS、FeS)制备ZnS的过程如下。 已知：在范围内稳定，在时沉淀完全。 下列说法不正确的是 A．“酸浸”时通入有利于提高的浸出率 B．“酸浸”时的浸出速率逐渐增大，可能的原因是生成的参与浸出 C．“除铁”时发生反应的离子方程式为： D．“深度除铁”时，若将①与②的顺序互换，不会影响铁的沉淀率 【答案】D 【详解】A．酸浸时通入，可氧化、中-2价硫，促进硫化物溶解，有利于提高的浸出率，A正确； B．酸浸生成的可氧化中的，本身被还原为，又会被重新氧化为，相当于催化剂，能促进浸出，该催化作用是浸出速率增大的可能原因，B正确； C．除铁时，消耗了体系中的产生，并促进水解并与、结合生成沉淀，该离子方程式电荷、原子均守恒，产物和配平均正确，C正确； D．若互换顺序（先调，再加），调高pH会降低过氧化氢的氧化性，影响除铁效果，D错误； 故选D。 解题妙招 数轴法分析铁与稀HNO3反应的产物 【变式1·变载体】（25-26高三上·北京·阶段检测）从废旧LiFePO4电极粉末中回收制备FePO4·2H2O，同时获得副产品Li2CO3，工艺流程如下。下列说法正确的是 已知：i．FePO4在硝酸中易溶，在硫酸中难溶 ii．碳酸锂在水中的溶解度如下表所示。 温度/℃ 0 20 40 60 80 100 溶解度/g 1.54 1.33 1.17 1.01 0.85 0.72 A．过程Ⅰ中酸浸需要采用硫酸 B．过程Ⅱ和过程Ⅲ均可使用Na2CO3溶液 C．过程Ⅲ的具体操作为：将溶液2加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 D．过程Ⅲ如果使用NaHCO3，则反应的离子方程式为 【答案】B 【详解】A．过程Ⅰ酸浸需溶解LiFePO4并氧化Fe2+变为Fe3+，后续的过程Ⅱ从溶液Ⅰ中沉淀Fe3+形成FePO4·2H2O。根据信息可作FePO4在硫酸中难溶，在硝酸中易溶，故酸浸时不能使用硫酸，而应该选用硝酸，A错误； B．过程Ⅱ反应形成沉淀FePO4·2H2O，使用Na2CO3，会反应消耗溶液中的H+，使Fe3+与溶液中的反应得到FePO4·2H2O；过程Ⅲ中，溶液中的Li+与形成Li2CO3沉淀，因此该过程也可使用Na2CO3，故过程Ⅱ和过程Ⅲ均可使用Na2CO3溶液，B正确； C．根据题目信息可知：Li2CO3溶解度随温度升高而降低，要形成Li2CO3沉淀，过程Ⅲ应加热浓缩后，趁热过滤、洗涤、干燥，以避免因温度降低时Li2CO3因溶解度增大而重新被溶解造成损失，C错误； D．在过程Ⅲ中Li⁺与NaHCO3电离产生的反应生成Li2CO3沉淀，同时电离产生H+与反应产生CO2、H2O，相应反应的离子方程式为：2Li++2=Li2CO3↓+H2O+CO2↑，D错误； 故合理选项是B。 【变式2·变题型】（2026·北京西城·模拟预测）由工业废铜泥(主要成分为、、，含少量)制备难溶于水的氯化亚铜，其工艺流程如图。下列说法错误的是 A．“灼烧”可将、等转化为 B．“除杂”①过程中升高温度或增大一定能加快化学反应速率 C．流程中的可循环使用 D．“还原”中每消耗还原剂，理论上可获得 【答案】B 【详解】A．灼烧过程中，空气中氧气可将、等转化为，A正确； B．除杂过程中加入过氧化氢溶液，若温度过高，则过氧化氢会分解，化学反应速率可能变慢，B错误； C．还原过程生成硫酸，酸浸过程消耗硫酸，所以硫酸可以循环使用，C正确； D．根据电子守恒，还原剂为亚硫酸钠，设CuCl的物质的量为xmol，则有以下关系： x=2mol，D正确； 故答案选B。 【变式3·变考法】（2026·北京·模拟预测）以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3，含有少量Al2O3)为原料制备铬的工艺流程如图所示： 下列说法错误的是 A．焙烧时氧化剂与还原剂的物质的量之比为7：4 B．滤渣1的主要成分为Fe2O3 C．酸浸时应加入足量稀硫酸 D．转化时发生反应的化学方程式为4Na2CrO4+6S+7H2O=4Cr(OH)3+3Na2S2O3+2NaOH 【答案】C 【详解】A．焙烧时FeO·Cr2O3→Na2CrO4、Fe2O3，Fe和Cr元素化合价都升高，通入氧气做氧化剂，发生反应为4FeO·Cr2O3+7O2+8Na2CO38Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为7：4，A正确； B．由分析可知，不溶于水的Fe2O3形成滤渣1，B正确； C．酸浸时加入稀硫酸目的是形成Al(OH)3沉淀，除去铝元素，由于Al(OH)3能溶于硫酸，则不能加入足量稀硫酸，C错误； D ．转化时加入S和Na2CrO4反应生成Na2S2O3、Cr(OH)3，S元素化合价升高了2，有2个S发生变价，Cr元素化合价降低了3，结合得失电子守恒和原子守恒，发生反应方程式为4Na2CrO4+6S+7H2O=4Cr(OH)3+3Na2S2O3+2NaOH，D正确； 故选：C。 考点二 铁及其化合物的转化及应用 知●识●解●构 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＋的溶液呈浅绿色，Fe2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，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 （1）Fe2＋与Cl2反应的离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ （2）FeCl2溶液与HNO3溶液反应的离子方程式：3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O （3）Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O 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 知识点2 铁盐的性质及应用 1.氧化性 含有Fe3＋的溶液呈棕黄色，Fe3＋处于铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、H2S等均表现为氧化性。 （1）Fe3＋可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ （2）2FeCl3溶液滴入淀粉－KI溶液，溶液变蓝，离子方程式：2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2 2.特性——检验Fe3＋ 含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色，Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3 (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＋极易水解，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＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl （2）利用Fe3＋易水解的性质，工业上常用调节pH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 （4）Fe3＋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.Fe2＋的检验 方法1 无现象溶液变红色，证明含有Fe2＋ 方法2 产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明含有Fe2＋ 方法3 生成蓝色沉淀，证明含有Fe2＋ 方法4 溶液紫红色褪去，证明含有Fe2＋（注意：Cl-、I-会干扰，不能有还原性杂质） 2.Fe3＋的检验 方法1 溶液变血红色，证明含有Fe3＋ 方法2 产生红褐色沉淀，证明含有Fe3＋ 方法3 生成蓝色沉淀，证明含有Fe3＋ 方法4 试纸变蓝，证明含有Fe2＋ 方法5 溶液变紫色，证明含有Fe2＋ 3.混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验 （1）Fe3＋的检验 ①溶液变血红色，说明含有Fe3＋ ②试纸变蓝色，说明含有Fe3＋ （2）Fe2＋的检验 ①KMnO4溶液褪色，说明含有Fe2＋ ②溴水褪色，说明含有Fe2＋ ③生成蓝色沉淀，说明含有Fe2＋ 得分速记 检验Fe2＋和Fe3＋时的注意事项 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(新制氯水能氧化SCN－)，检验Fe2＋最好用K3[Fe(CN)6]溶液。 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)。 知识点4 “铁三角”的转化关系及其应用 1.铁三角的转化关系 铁三角三组价态：Fe（0 价）、Fe2+（+2 价）、Fe3+（+3 价），依靠氧化还原实现互变，用离子方程式表现其主要转化： ①2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋ ②2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋4H＋＋SO ③3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋2H2O＋NO↑ ④5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O ⑤2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O 2.五大应用 （1）判断离子共存 ①Fe2＋与NO(H＋)、ClO－、MnO(H＋)发生氧化还原反应，不能大量共存； ②Fe3＋与S2－、I－、SO发生氧化还原反应，不能大量共存； ③Fe2＋、Fe3＋与HCO、CO等水解相互促进生成沉淀，不能大量共存。 （2）除杂 溶液 杂质 除杂方法 FeCl2 FeCl3 加过量铁粉后过滤 FeCl3 FeCl2 加氯水或H2O2 FeCl2 CuCl2 加过量铁粉后过滤 （3）盐溶液的配制与保存 ①Fe2＋的盐溶液加少量铁粉，防止Fe2＋被氧化；加少量相应的酸，防止Fe2＋水解。 ②Fe3＋的盐溶液加少量相应的酸，防止Fe3＋水解。 （4）物质的制备 ①制备无水FeCl3-—在HCl气氛中加热蒸干FeCl3溶液。 ②制备Fe(OH)3胶体向沸水中滴入饱和FeCl3溶液并煮沸至溶液呈红褐色为止。 （5）离子检验：混合液用KSCN检Fe3＋，酸性KMnO4褪色检Fe2＋。 （6）方程式书写与电子守恒计算：依据价态变化判断得失电子数目，配平氧化还原反应。 3.铁及其化合物的转化关系——铁的价类二维图 (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物和还原性 考●向●破●译 考向1 考查Fe2＋、Fe3＋ 的性质及其检验 例1（2026·北京石景山·二模）某小组同学探究能否用KSCN溶液检验“铜腐蚀液”中的Fe3+。 已知：i.(SCN)2为拟卤素，性质与卤素相似。 ii.CuCl、CuSCN为难溶于水的白色固体，Ksp分别为：1.72×10−7和1.77×10−13。 (1)利用KSCN溶液检验“铜腐蚀液”中的Fe3+。 ①  Cu和FeCl3反应的离子方程式是___________。 ② 甲同学推测白色沉淀主要是CuSCN不是CuCl，其依据是___________。 ③乙同学通过实验证实Cu2+和SCN−能生成CuSCN，补全实验方案。 试剂a是___________。 ④进一步实验确认白色沉淀是CuSCN不是CuCl。 (2)对实验1溶液变红的原因进行分析。 ① 假设1：空气中存在O2，由于___________(用离子方程式表示)，产生Fe3+。 假设2：Cu2+在SCN−存在下将Fe2+氧化。   ② 通过下图装置证实假设2成立。补全实验操作和现象：闭合开关K，向左侧烧杯滴加1滴0.1mol/L KSCN溶液，___________。 ③Cu2+的氧化性不足以氧化Fe2+，SCN−存在时能将Fe2+氧化，请将下列反应历程补充完整i.______、ii.________。 (3)对比实验2，实验1立即产生白色沉淀，结合化学用语解释原因___________。 (4)你认为能否用KSCN溶液检验“铜腐蚀液”中的Fe3+并说明原因___________。 【答案】(1) Cu + 2Fe3+ = Cu2++ 2Fe2+ CuSCN的Ksp更小 2 mL 0.05 mol/L的CuSO4溶液 (2) 4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O 电流计略有偏转，向右侧烧杯中滴加1滴0.1 mol/L KSCN溶液，电流计偏转幅度增大 CuSCN或Cu+ (SCN)2 (3)2Cu2+ + 4SCN−= 2CuSCN↓+ (SCN)2 ，生成的(SCN)2被Fe2+还原，SCN−浓度增大， (SCN)2浓度减小，沉淀生成更快 (4)不能，因为Cu2+在SCN−存在下也能将Fe2+氧化为Fe3+ 【详解】（1）① Cu和FeCl3反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式是Cu + 2Fe3+ = Cu2++ 2Fe2+。 ②CuCl、CuSCN为难溶于水的白色固体，Ksp分别为：1.72×10−7和1.77×10−13，CuSCN的Ksp更小，CuSCN比CuCl更难溶，所以推测白色沉淀主要是CuSCN不是CuCl。 ③通过实验证实Cu2+和SCN−能生成CuSCN，上述反应中Cu2+浓度为0.05mol/L，为控制变量，试剂a是2 mL 0.05 mol/L的CuSO4溶液，反应生成白色沉淀，则沉淀为CuSCN不是CuCl。 （2）① 假设1：空气中存在O2，O2具有氧化性，Fe2+被O2氧化为Fe3+，反应的离子方程式为4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O。 假设2：Cu2+在SCN−存在下将Fe2+氧化。   ②闭合开关K，向左侧烧杯滴加1滴0.1mol/L KSCN溶液，电流计略有偏转，向右侧烧杯中滴加1滴0.1 mol/L KSCN溶液，电流计偏转幅度增大，则证明Cu2+在SCN−存在下将Fe2+氧化。 ③Cu2+的氧化性不足以氧化Fe2+，SCN−存在时能将Fe2+氧化，Cu2+先将SCN-氧化为(SCN)2，Cu2+被还原为Cu+，(SCN)2再把Fe2+氧化为Fe3+，所以 i是Cu+、ii是(SCN)2。 （3）实验1中含有的Cu²⁺与SCN⁻发生反应2Cu2+ + 4SCN−= 2CuSCN↓+ (SCN)2 生成CuSCN沉淀，而实验2中无Cu²⁺，故无沉淀。 （4）因为Cu2+在SCN−存在下也能将Fe2+氧化为Fe3+，不能用KSCN溶液检验“铜腐蚀液”中的Fe3+。 【变式1】（2026·北京大兴·三模）下列实验操作不能达到实验目的的是 A．证明羟基使苯环活化 B．检验溴乙烷中含有Br元素 C．验证非金属性： D．检验 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．苯与饱和溴水不能发生反应，而苯酚与饱和溴水反应生成三溴苯酚沉淀，则说明羟基使苯环活化，可达到实验目的，A不符合题意； B．向溴乙烷中加入氢氧化钠溶液，使之发生水解产生Br-，再加入稀硝酸酸化，最后加入AgNO3溶液，产生AgBr淡黄色沉淀，则证明溴乙烷中溴元素的存在，可达到实验目的，B不符合题意； C．浓盐酸与碳酸钠生成二氧化碳，可证明盐酸的酸性强于碳酸，由于盐酸不是Cl的最高价含氧酸，无法比较Cl和C的非金属性，浓盐酸易挥发，挥发出的HCl和烧瓶中反应生成的CO2均可与硅酸钠反应生成硅酸沉淀，无法比较碳酸和硅酸的酸性，尽管碳酸和硅酸均为C和Si的最高价含氧酸，也无法比较C和Si的非金属性，不能达到实验目的，C符合题意； D．Fe2+不与KSCN反应出现红色，加入氯气后，Fe2+被氧化为Fe3+，Fe3+与KSCN反应溶液变为红色，可检验原溶液含有Fe2+，可达到实验目的，D不符合题意； 故选C。 【变式2】（2026·北京丰台·二模）某小组同学探究Fe与、混合溶液的反应，开展了如下实验。 序号 实验 现象 实验ⅰ 快速搅拌，测溶液pH pH升高，10 min停止实验，Fe粉有剩余，沉降后，上层澄清液为浅绿色，溶液pH=4.9 实验ⅱ 快速搅拌，测溶液pH Fe粉表面立即变红，红色逐渐加深。溶液pH升高，比实验ⅰ更快，10 min停止实验，Fe粉有剩余，沉降后，上层澄清液显浅绿色比实验ⅰ更深，溶液pH=5.1，经检验溶液中不含 已知：沉淀完全的pH约为3.0，开始沉淀的pH约为6.3 (1)经检验，实验ⅱ中红色物质为Cu。甲同学认为Cu应与发生反应，离子方程式为________。 (2)解释实验ⅱ中当大量存在时，附着在Fe粉上的Cu却没有被消耗的原因________。 (3)实验结束后，经检测，：实验ii>实验ⅰ，甲同学认为越大，溶液的pH应越低，结合化学用语说明理由________。 (4)实验结果表明实验ⅱ中溶液的pH比实验ⅰ的高，与甲同学分析不符。乙同学认为实验ⅰ、ⅱ中还存在其他反应影响溶液的pH，提出如下猜测。 猜测1：________ 猜测2：Fe与反应影响溶液pH 猜测3：被氧化影响溶液pH ①猜测1为________。 ②Fe与反应生成的离子方程式为________。 ③将被氧化的离子方程式补充完整：________。 ______ ④设计实验方案：向________溶液中加入2gFe粉，有微量气泡产生；pH>2后，无气泡；快速搅拌，测得溶液pH逐渐增大，10 min时pH=5.4，铁粉沉降后，取少量反应液于试管中，________(填操作和现象)检测到。由此证实上述猜想均成立。 ⑤结合猜测1、2、3，解释反应结束后实验ⅱ溶液pH大于实验ⅰ的原因_______。 【答案】(1) (2)铜附着在铁的表面，形成铁铜原电池，铜作为正极被保护（合理答案给分） (3)亚铁离子容易水解生成氢离子：，使得溶液显酸性，越大越利于平衡正向移动，使得氢离子浓度越大，溶液的pH应越低 (4)Fe与反应影响溶液pH 15mLKCl和HCl的混合溶液，其中、pH=1.3 先加硫酸酸化，再滴加KSCN溶液，溶液变为红色 实验ⅱ中形成Cu与Fe原电池，Fe与、反应消耗与的速率比实验ⅰ的快，使得实验结束时实验ⅱ中溶液pH更大 【详解】（1）铜和铁离子反应生成亚铁离子和铜离子：； （2）实验ⅱ中当大量存在时，附着在Fe粉上的Cu却没有被消耗的原因为：铜附着在铁的表面，形成铁铜原电池，铜作为正极被保护（合理答案给分）； （3）亚铁离子容易水解生成氢离子：，使得溶液显酸性，越大越利于平衡正向移动，使得氢离子浓度越大，溶液的pH应越低； （4）①反应后铁单质剩余，铁会和氢离子反应，导致氢离子浓度减小，故猜测1为：Fe与反应影响溶液pH； ②氧气具有氧化性，酸性条件下，Fe与反应生成，同时生成水，离子方程式为 ； ③该反应为被氧化并水解生成的总反应，此过程会生成，反应为：； ④实验结论为上述猜想均成立，可以做没有铁离子的对照实验，故实验方案为：向15mLKCl和HCl[其中、pH=1.3]的混合溶液中加入2gFe粉，有微量气泡产生；pH>2后，无气泡；快速搅拌，测得溶液pH逐渐增大，10 min时pH=5.4，铁粉沉降后，取少量反应液于试管中，先加硫酸酸化，再滴加KSCN溶液，溶液变为红色，说明检测到，由此证实上述猜想均成立； ⑤实验ⅱ中形成Cu-Fe原电池，加速了Fe的反应。尽管猜测3会生成，但消耗的反应（猜测1和2）速率远大于猜测3生成的速率，导致实验ⅱ中的净消耗速率比实验ⅰ更快，因此反应结束后溶液pH更高。 【变式3】（2026·北京海淀·二模）下列实验操作及现象能得到相应实验结论的是 实验操作及现象 实验结论 A 向蔗糖水解后的溶液中先加NaOH调至碱性，再加悬浊液，加热，产生砖红色沉淀 蔗糖水解生成了还原糖 B 向锌粒和稀反应的试管中，滴加几滴溶液，生成气体速率加快 是Zn与反应的催化剂 C 向待测溶液中加入溶液，再滴加KSCN溶液，溶液变红 待测溶液中含有 D 压缩装有的注射器，气体颜色比压缩前更深 的平衡正向移动 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．蔗糖水解用稀硫酸作催化剂，水解后溶液呈酸性，还原糖与悬浊液的反应需在碱性环境下进行，先加调至碱性后加热产生砖红色沉淀，说明存在还原糖，可证明蔗糖水解生成了还原糖，A正确； B．加入溶液后，置换出，二者与稀硫酸形成原电池加快反应速率，参与反应被还原，不是该反应的催化剂，B错误； C．若待测液中原本就含有，加后再加溶液也会变红，无法证明待测液含，正确操作应先加无明显现象，再加溶液变红才能证明存在，C错误； D．压缩注射器时容器体积减小，浓度瞬间增大，即使平衡不移动，气体颜色也会比压缩前深，该现象不能直接证明平衡正向移动，D错误； 故选A。 考向2 考查“铁三角”的转化及应用 例2（2026·北京海淀·模拟预测）下列各组物质之间不可能实现如图所示转化的是 选项 X Y Z M A C CO CO2 O2 B Fe FeCl2 FeCl3 Cl2 C AlCl3 Al(OH)3 NaAlO2 NaOH D NH3 NO NO2 O2 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．C和氧气反应生成一氧化碳，再反应生成二氧化碳，能实现图中转化，故A正确； B．铁和氯气只能生产氯化铁不能产生氯化亚铁，不能实现图中转化，故B错误； C．氯化铝和氢氧化钠反应先生成沉淀氢氧化铝，沉淀再溶解生成偏铝酸钠，能实现图中转化，故C正确； D．氨气与氧气催化氧化反应生成NO，NO与氧气反应生成二氧化氮，能实现图中转化，故D正确； 故答案为B。 【变式1】（2024·北京·三模）化学小组探究与是否存在反应，实验过程如下图所示。 下列分析不正确的是 A．②中溶液无色是因为，导致平衡逆向移动 B．③中溶液略显黄色，可能是因为②→③过程中被空气氧化 C．④中溶液颜色比①浅，说明与反应导致减小 D．将向①中加入的2滴水改为2滴溶液，两次实验后的溶液颜色相同 【答案】D 【详解】A．②中溶液加入足量铁粉，，溶液中Fe3+浓度减小，导致 平衡逆向移动，导致溶液颜色变浅甚至无色，A正确； B．③中溶液略显黄色，可能是因为被空气氧化，生成Fe3+，B正确； C．若Fe2+与SCN-不反应，则①④中c(SCN-)相等，由于①④中n总(SCN-)相等，溶液体积相等，说明两者中浓度相等，颜色应该相同，但④中溶液颜色比①浅，说明与反应导致减小，C正确； D．将向①中加入的2滴水改为2滴溶液，由C项分析可知，与反应导致减小，则两次实验后的溶液颜色不同，D错误； 故选D。 【变式2】下列各组物质中，满足图示关系并在一定条件下能一步转化的组合是 序号 X Y Z W    ① NaCl Na ② ③ HCl HClO ④ Al A．①② B．①③ C．②③ D．③④ 【答案】B 【详解】①在不加热条件下，Na与O2反应可生成Na2O，Na2O与O2在加热条件下反应可生成Na2O2，Na2O2与HCl反应可生成NaCl，NaCl熔融电解可生成Na，①符合题意； ②FeCl2与Cl2反应可生成FeCl3，FeCl3与NaOH反应可生成Fe(OH)3，Fe(OH)3受热分解可生成Fe2O3，但Fe2O3不能一步转化为FeCl2，②不符合题意； ③Ca(ClO)2与盐酸反应可生成Cl2，Cl2与H2在点燃条件下反应可生成HCl，HCl与NaClO反应可生成HClO，HClO与Ca(OH)2反应可生成Ca(ClO)2，③符合题意； ④Al(OH)3受热分解可生成Al2O3，Al2O3与NaOH反应可生成NaAlO2，但NaAlO2不能一步转化为Al，Al也不能一步转化为Al(OH)3，④不符合题意； 综合以上分析，①③中的各物质都可实现一步转化，故选B。 【变式3】（2025·北京东城·三模）绿矾是生血片的主要成分。某研究性学习小组拟对绿矾热分解产物进行探究。 【实验猜想】 猜想1：生成； 猜想2：生成Fe、； 猜想3：生成；…… 【实验探究】该小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器略)。 请回答下列问题： (1)实验操作的先后顺序是_______。 _______→_______→_______→_______(填字母) a．熄灭酒精灯，冷却　　　　b．先检查装置的气密性，后加入药品 c．点燃酒精灯，加热　　　　d．在“气体入口”处通入干燥的 其中操作d的作用是_______。 (2)在实验过程中，观察到A中固体变红色，B中无水_______，C中试纸的颜色变化是_______。 (3)反应结束后，取A中固体进行实验，经验证其成分为，请补全实验操作和现象实验操作及现象：取少量红色固体A于试管中_______。 (4)D中有白色沉淀生成，该沉淀的化学式为_______。有同学认为还应该增加一个实验，取D中沉淀，加入一定量的盐酸以确定其组成，从而确定的分解产物，你认为是否需要？说明你的理由：_______。 【实验结论】 (5)硫酸亚铁晶体加热分解的化学方程式为_______。 【实验改进】 (6)有同学对上述实验装置进行了改进，设计出如图所示装置，认为该装置也可以验证硫酸亚铁晶体热分解的产物。 ①G中的现象是_______，反应的离子方程式为_______。 ②装置H的作用是_______。 【答案】(1)bdca 排净装置内的空气 (2)由白色变蓝色 蓝色变红色 (3)取少量红色固体A于试管中，加入足量稀硫酸的试管中，固体完全溶解，且无气体放出；取少量溶液溶液于试管中滴入适量溶液中，溶液不褪色；取少量溶液溶液于试管中滴入KSCN溶液中，溶液变红色 (4)、 不需要，Fe元素的化合价升高，则必有S元素的化合价降低，根据原子守恒和得失电子守恒，可知只有部分S元素的化合价降低，则进入D中的气体为和 (5) (6)紫红色褪去 吸收二氧化硫，防止污染空气 【详解】（1）该实验探究有气体生成，故首先应检查装置的气密性；Fe2+具有还原性，易被空气中的氧气氧化，影响探究结果，故应在“气体入口”处通入干燥的N2，排净装置内的空气；然后点燃酒精灯，对样品进行加热，实验结束后，熄灭酒精灯，进行冷却，故实验操作的先后顺序是：bdca； （2）加热时，FeSO4·xH2O首先会失去结晶水，然后FeSO4分解；B中无水CuSO4用于检验水的生成，吸水后固体由白色变成蓝色；C中收集到酸性气体，该气体会使湿润的蓝色石蕊试纸变红； （3）验证其成分为，需溶解后检验含有Fe3＋，不含有Fe2＋，所以其操作为取少量红色固体A于试管中，加入足量稀硫酸的试管中，固体完全溶解，且无气体放出；取少量溶液溶液于试管中滴入适量溶液中，溶液不褪色；取少量溶液溶液于试管中滴入KSCN溶液中，溶液变红色； （4）A中成分为，Fe元素的化合价升高，则必有S元素的化合价降低，根据原子守恒和得失电子守恒可知，只有部分S元素的化合价降低，从而可知进入D中的气体为SO3和SO2，因此D中的白色沉淀为BaSO4和BaSO3，不需要再经过实验验证； （5）由上述分析可知，产物为H2O、Fe2O3、SO2和SO3，则反应的化学方程式为：。 （6）硫酸亚铁受热分解生成氧化铁、二氧化硫和水蒸了，经过F检验水蒸气，无水硫酸铜变蓝，通过G，酸性高锰酸钾将二氧化硫氧化，溶液褪色，其离子方程式为，最后通过H吸收二氧化硫，防止污染空气； ①G中的现象为紫红色褪去，反应的离子方程式为； ②装置H的作用是吸收二氧化硫，防止污染空气。 考向3 考查铁的“价类”二维图 例3（25-26高三上·北京顺义·期末）铁及其化合物的“价—类”二维图如下。 回答下列问题： (1)预测Fe2+既有氧化性又有还原性，依据是___________。 (2)检验溶液中是否含有Fe3+，常用的试剂是___________(填化学式)。 (3)Fe粉高温和水蒸气反应的化学方程式为___________。 (4)白色的Fe(OH)2在空气中极不稳定，最终变为红褐色物质，用化学用语解释其原因___________。 (5)利用FeCl3溶液和覆铜板制作图案：实验操作为：取一小块覆铜板，用油性笔在覆铜板上画上设计好的图案，然后浸入盛有FeCl3溶液的小烧杯中。过一段时间后，取出覆铜板并用水清洗干净。 反应的离子方程式为___________。 【答案】(1)铁元素为+2价，处于中间价态 (2)KSCN溶液 (3)3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 (4)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (5)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 【详解】（1）铁元素为+2价，处于中间价态，故Fe2+既有氧化性又有还原性； （2）常用KSCN溶液检验Fe3+； （3）Fe粉高温和水蒸气反应是四氧化三铁和氢气，化学方程式为3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2； （4）白色的Fe(OH)2在空气中极不稳定，易被氧气氧化为红褐色的Fe(OH)3，该反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； （5）Fe3+能和Cu反应生成Fe2+和Cu2+，反应离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。 【变式1】物质类别和元素价态是研究物质性质的两个重要角度。下图为含铁物质的“价—类”二维图，图中列出了部分常见的含铁物质，其中构成丁的阴离子为Cl-。 (1)甲与水蒸气在高温下反应生成乙的化学方程式为_______﹔该反应中，甲做_______(填“氧化剂”或“还原剂”)。 (2)研究小组用丙溶液进行如图所示实验： 实验过程中，观察到沉淀颜色的变化情况为_______，反应的化学方程式为_______。 (3)向CuSO4和丁组成的混合溶液中加入铁粉，反应结束后有固体剩余，下列关于固体成分的说法不可能的是_______(填序号)。 a.铁、铜都有           b.有铜无铁          c.有铁无铜 (4)高铁酸钾(K2FeO4)可用作水处理剂和高容量电池材料。 ①小明同学预测K2FeO4具有氧化性，从铁元素价态的角度说明他预测的依据是_______。 ②制取K2FeO4的反应如下，配平该反应的离子方程式_______。Fe3++ClO-+OH-=+Cl-+H2O 【答案】(1)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 还原剂 (2)白色迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (3)c (4)K2FeO4中，Fe元素的化合价为+6价，是Fe元素的较高化合价，有降低的趋势，对应K2FeO4表现氧化性 2Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O 【详解】（1）Fe在高温下与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；该反应中，Fe元素化合价升高，作还原剂； （2）溶液中含有Fe2+，加NaOH溶液生成Fe(OH)2，Fe(OH)2被空气中的氧气氧化生成红褐色Fe(OH)3，现象为白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，此过程中发生反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； （3）向CuSO4和FeCl3组成的混合溶液中加入铁粉，氧化性Cu2+＜Fe3+，氯化铁先与铁反应生成氯化亚铁，氯化铁反应完全后氯化铜和铁粉反应生成固体铜，反应结束后有固体剩余，固体中一定含有铜，可能含有铁，不可能有铁无铜，故答案为：c； （4）①元素化合价处于最高价只具有氧化性，处于最低价只具有还原性，处于中间价态则既可以升高也可以降低，K2FeO4具中铁元素为+6价，是较高价态，具有氧化性； ②铁元素化合价+3价变化为+6价，氯元素化合价+1价变化-1价，反应的离子方程式为：2Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O。 【变式2】下图为铁的价类二维图，箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是 A．铁与氧气的燃烧反应可实现上述转化① B．加热发生转化⑥，加水溶解可转化为 C．转化③、④均可通过与NaOH溶液反应来实现 D．由图可预测：高铁酸盐()具有强氧化生，可用于饮用水的消毒 【答案】D 【详解】A．铁和氧气燃烧反应生成四氧化三铁，不生成三氧化二铁，不能实现上述转化①，A错误； B．加热氢氧化铁，氢氧化铁分解生成氧化铁，可发生转化⑥；但氧化铁不溶于水，加水不溶解，不可转化为氢氧化铁，B错误； C．转化③、④是碱反应生成盐，均可通过与HCl或H2SO4溶液反应来实现，C错误； D．高铁酸盐()中铁元素化合价为+6价，具有强氧化性，可被还原成铁离子，可用于饮用水的消毒，D正确； 故选D。 【变式3】下图为铁及其化合物的“价-类”二维图。 (1)填写二维图中缺失的内容：物质类别①___________和化学式②___________。 (2)参考“价-类”二维图，预测的性质： 可供选择的试剂：①，②KI溶液，③NaOH溶液，④溶液，⑤溶液。 ．从化合价角度分析，中Fe元素的化合价为___________，可发生___________反应(填“氧化”或“还原”)。 ．从物质类别角度分析，属于盐，可能与上述试剂中的___________(填序号)发生复分解反应。 【答案】(1) 单质 (2) +3 还原 ③⑤ 【详解】（1）二维图中缺失的类别①是单质，化学式②是； （2）Ⅰ．从化合价角度看，中的Fe元素的化合价为+3价，Fe3+的化合价能降低，具有氧化性，可发生还原反应； ．从物质类别角度分析，属于盐，可能与上述试剂中的③NaOH溶液（生成氢氧化铁沉淀）、⑤溶液（生成氯化银沉淀）发生复分解反应。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2025·北京卷，1，3分）我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时，发现月壤钛铁矿()存在亚纳米孔道，吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气，水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是 A．月壤钛铁矿中存在活泼氢 B．将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气 C．月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应 D．将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量 【答案】B 【详解】A．月壤钛铁矿中的氢来自太阳风，以原子态吸附，属于活泼氢，A正确； B．地球上的钛铁矿若未吸附足够氢原子，根据原子守恒可知，加热可能无法生成水蒸气，因此“一定生成”的说法错误，B错误； C．生成水时H被氧化（0→+1），Fe被还原（如+3→0），存在化合价变化，属于氧化还原反应，C正确； D．水蒸气液化是物理变化，但会释放热量，D正确； 故选B。 2．（2025·北京卷，6，3分）下列方程式与所给事实不相符的是 A．用盐酸除去铁锈： B．用溶液除去乙炔中的 C．用乙醇处理废弃的 D．将通入水中制备硝酸： 【答案】B 【详解】A．铁锈的成分为Fe2O3·xH2O ，能溶于盐酸生成FeCl3和水，离子方程式为：Fe2O3·xH2O+6H+=2Fe3++(3+x)H2O，A正确； B．H2S为弱酸，离子方程式不能拆成离子，离子方程式为：Cu2++H2S=CuS↓+2H+，B错误； C． 乙醇与钠反应生成乙醇钠和氢气，化学方程式正确，C正确； D．NO2与水反应生成硝酸和NO，化学方程式正确，D正确； 答案选B。 3．（2023·北京卷，6，3分）下列离子方程式与所给事实不相符的是 A．制备84消毒液(主要成分是)： B．食醋去除水垢中的： C．利用覆铜板制作印刷电路板： D．去除废水中的： 【答案】B 【详解】A．Cl2和NaOH溶液反应产生NaCl、NaClO、H2O，除了Cl2和H2O不能拆写其余均可拆写为离子，A项正确； B．食醋为弱酸不能拆写为离子，反应为2CH3COOH+CaCO3=Ca2++2CH3COO-+CO2+H2O，B项错误； C．FeCl3将Cu氧化为CuCl2而自身被还原为FeCl2，反应为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，C项正确； D．Na2S将Hg2+转化为沉淀除去，反应为Hg2++S2−=HgS↓，D项正确； 故选B。 4．（2026·湖南卷，11，3分）常温下，铜铁混合物(粉末状)能发生如图所示的转化关系。下列说法错误的是 A．溶液h可能是盐酸 B．向溶液b中通入过量气体e，空气中久置后可得沉淀g C．固体残渣中有铜，可能有铁 D．溶液f中含有 【答案】C 【详解】A．若h为盐酸，盐酸与Fe(OH)3反应生成含的盐酸体系，只要不足，仅部分铜溶解，仍可满足流程，存在这种可能性，A正确； B．溶液b中含有，通入过量生成，在空气中久置会被氧气氧化为红褐色的，即沉淀g，B正确； C．流程最终得到含铜氨络离子的溶液，说明溶液b中一定含有；铁的还原性比铜强，铜铁混合物中铁先发生反应，铁完全反应后铜才反应，若固体残渣中有铜，则一定无铁，C错误； D．与过量反应生成深蓝色络离子，因此f中含有该离子，D正确； 故选C。 5．（2024·北京卷，19，12分）某小组同学向的的溶液中分别加入过量的粉、粉和粉，探究溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。 (1)理论分析 依据金属活动性顺序，中可将还原为的金属是_______。 (2)实验验证 实验 金属 操作、现象及产物 I 过量 一段时间后，溶液逐渐变为蓝绿色，固体中未检测到单质 Ⅱ 过量 一段时间后有气泡产生，反应缓慢，逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，无气泡冒出，此时溶液为3~4，取出固体，固体中未检测到单质 Ⅲ 过量 有大量气泡产生，反应剧烈，逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，持续产生大量气泡，当溶液为3~4时，取出固体，固体中检测到单质 ①分别取实验I、Ⅱ、Ⅲ中的少量溶液，滴加溶液，证明都有生成，依据的现象是_______。 ②实验Ⅱ、Ⅲ都有红褐色沉淀生成，用平衡移动原理解释原因_______。 ③对实验Ⅱ未检测到单质进行分析及探究。 i．a．甲认为实验Ⅱ中，当、浓度较大时，即使与反应置换出少量，也会被、消耗。写出与、反应的离子方程式_______。 b．乙认为在为3~4的溶液中即便生成也会被消耗。设计实验_______(填实验操作和现象)。 证实了此条件下可忽略对的消耗。 c．丙认为产生的红褐色沉淀包裹在粉上，阻碍了与的反应。实验证实了粉被包裹。 ii．查阅资料：开始沉淀的约为1.2，完全沉淀的约为3。 结合a、b和c，重新做实验Ⅱ，当溶液为3~4时，不取出固体，向固-液混合物中持续加入盐酸，控制，_______ (填实验操作和现象)，待为3~4时，取出固体，固体中检测到单质。 (3)对比实验Ⅱ和Ⅲ，解释实验Ⅲ的固体中检测到单质的原因_______。 【答案】(1) (2)产生蓝色沉淀 在溶液中存在反应，或会与反应，溶液中c(H+)减小，使水解平衡正向移动 、 取实验Ⅱ中为3~4的上层清液，加入少量铁粉，观察到铁粉表面几乎不产生气泡 观察到红褐色沉淀逐渐溶解，有气泡产生，待溶液颜色褪去（或变浅），停止加盐酸 (3)金属Mg具有较强的活泼性，Mg的反应中产生大量气泡，阻止包裹的形成；pH约3~4时可忽略H+对铁的消耗 【详解】（1）在金属活动性顺序表中，排在之前，排在之后，因此可将还原为； （2）①与会生成蓝色的沉淀； ②在溶液中存在反应，加入的或会与反应，溶液中c(H+)减小，促进水解平衡正向移动，有红褐色沉淀生成； ③i．a．Fe与Fe3+、H+反应的离子方程式为、； b．要证实在pH为3~4的溶液中可忽略H+对Fe的消耗，可取实验Ⅱ中为3~4的上层清液，加入少量铁粉，观察到铁粉表面几乎不产生气泡； ⅱ．结合a，b和c可知，实验Ⅱ未检测到单质的原因可能是的干扰以及沉淀对锌粉的包裹，因此可控制反应条件，在未生成沉淀时将还原，即可排除两个干扰因素，具体操作为：重新做实验Ⅱ，当溶液pH为3~4时，不取出固体，向固-液混合物中持续加入盐酸，控制pH<1.2，观察到红褐色沉淀逐渐溶解，有气泡产生，待溶液颜色褪去（或变浅），停止加入盐酸，待pH为3~4时，取出固体，固体中检测到Fe单质； （3）对比实验Ⅱ和Ⅲ，金属Mg具有较强的活泼性，Mg的反应中产生大量气泡，阻止包裹的形成；pH约3~4时可忽略H+对铁的消耗，实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质。 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $