2027届高考化学大一轮复习探究导学案第12讲　铁盐、亚铁盐　铁及其化合物的转化

该高中化学高考复习学案系统梳理了铁盐、亚铁盐的性质与检验，Fe²⁺和Fe³⁺的转化及价—类二维图应用等核心考点，以任务驱动构建“性质-检验-转化”知识网络，通过填空、微探究等问题设计引导学生自主梳理Fe²⁺/Fe³⁺的氧化还原特性及相互转化规律。 亮点在于诊断性练习与实验探究结合，如“关键能力”模块设置性质辨析、除杂方案设计等自测题，“微探究”引导设计Fe₃O₄价态检验实验，培养科学思维与科学探究素养。真题体验环节助力学生自主诊断，教师可依据学情精准指导，提升复习实效。

第12讲　铁盐、亚铁盐　铁及其化合物的转化 目标任务 1.掌握铁盐、亚铁盐的性质及Fe2+和Fe3+的检验方法。 2．基于价—类二维图理解铁及其化合物的转化关系。 3．能通过实验探究掌握Fe2+与Fe3+的相互转化。 任务一　铁盐、亚铁盐的性质与检验 高考必备 · 链接教材 1.亚铁盐 (1)含有Fe2+的溶液呈______色。 (2)Fe2+既有氧化性，又有还原性。 ①氧化性：Fe2+与Zn反应的离子方程式为Fe2+＋Zn===Zn2+＋Fe。 ②还原性：(易被Cl2、Br2、H2O2、HNO3、酸性KMnO4等氧化)Fe2+与Cl2反应的离子方程式为____________________________________。 (3)Fe2+水解使溶液呈酸性。 配制硫酸亚铁溶液时加适量硫酸防水解，并加少量铁屑防氧化。 2．铁盐 (1)含有Fe3+的溶液呈________色。 (2)氧化性：(易被SO2、H2S、S2-、I－、、Fe、Cu等还原)Fe3+与Fe、Cu反应的离子方程式分别为________________、__________________。 名称：硫氰酸钾，也叫硫氰化钾。 (3)特性：①含有Fe3+的溶液遇到KSCN溶液时变成红色。②极易水解，只存在于酸性较强的溶液中。 (4)用FeCl3固体配制FeCl3溶液的方法：将氯化铁固体先溶于较浓的________中，然后再稀释至所需浓度。 (5)重要的亚铁盐、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) 化学式为[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]，常用于冶金、电镀及织物媒染剂 赤血盐 {K3[Fe(CN)6]} 用于检验Fe2+ 　　名称：铁氰化钾，也叫六氰合铁酸钾。 　[微探究1]　除去Zn2+(或Cu2+)中混有Fe2+的方法： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 3．Fe2+和Fe3+的检验 (3)含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe2+、Fe3+的检验 　[微探究2]　设计简单实验，证明Fe3O4中含有＋2、＋3两种价态的铁元素(提供的试剂有Fe3O4粉末，浓、稀硫酸、硝酸、盐酸，KSCN溶液，酸性KMnO4溶液)。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 关键能力 · 拓展教材 一、铁盐、亚铁盐的性质 1．铁及其化合物是中学化学中一类重要的物质。下列关于铁元素的叙述正确的是(　　) A．采用将FeCl3溶液直接蒸干的方法制备FeCl3固体 B．保存FeCl2溶液常常加一些铁粉，其目的是抑制Fe2+水解 C．25 ℃时，pH＝0的溶液中，Al3+、、、Fe2+可以大量共存 D．FeSO4溶液中加入H2O2溶液时，Fe2+表现还原性 2．用黄色的FeCl3溶液分别进行下列实验，解释或结论不正确的是(　　) 选项 实验 现象 解释或结论 A 加入FeCl3固体 溶液变成红褐色 FeCl3的水解程度变大 B 加入等体积水 溶液颜色变浅 c(Fe3+)变小 C 加入足量Fe粉 溶液颜色变浅绿色 2Fe3+＋Fe===3Fe2+ D 将FeCl3溶液微热 溶液变成红褐色 水解反应ΔH＞0 二、应用Fe3+、Fe2+的性质除杂 3．除去括号中的杂质，并根据要求写出反应的离子方程式。 (1)FeCl2(FeCl3)，除杂方法为______________，离子方程式： ________________________________________________________________________。 (2)FeCl3(FeCl2)，除杂方法为______________，离子方程式： ________________________________________________________________________。 (3)Fe2(SO4)3(FeSO4)，除杂方法为__________，离子方程式： ________________________________________________________________________。 (4)FeCl2(CuCl2)，除杂方法为______________，离子方程式： ________________________________________________________________________。 (5)CuCl2溶液(FeCl2)，除杂方法为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 三、设计实验方案检验Fe2+、Fe3+ 4．(2026·湖南名校联合体联考)只用一种试剂就可将稀H2SO4、NaOH、Na2CO3、AgNO3、KSCN五种无色溶液区分开，这种试剂是(　　) A．BaCl2溶液 B．FeCl2溶液 C．FeCl3溶液 D．Fe(NO3)3溶液 师说助学 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)。 任务二　铁及其化合物的转化关系 高考必备 · 链接教材 1.用离子方程式实现Fe3+与Fe2+的相互转化 ①2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－； ②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________； ④________________________________________________________________________； ⑤2Fe3+＋Fe===3Fe2+； ⑥Cu＋2Fe3+===Cu2+＋2Fe2+； ⑦________________________________________________________________________。 2．铁元素的价—类二维图 (1)图示 (2)解读 ①横向变化体现了同价态不同物质类别(氧化物、盐、碱)之间的转化； a.碱性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H＋)转化为盐； b．Fe2+、Fe3+与碱(OH－)反应生成对应的碱； c．难溶性的碱加热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物质类别之间的转化，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、不同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性和还原性。 [微探究]　(1)写出两个Fe―→Fe3O4的化学方程式： ________________________________________________________________________， ________________________________________________________________________。 (2)高铁酸钾净水原理是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 关键能力 · 拓展教材 1.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，若溶液褪色则溶液中一定含Fe2+ 2．已知A为常见的金属单质，有如图所示的关系： 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 3．(2026·黑龙江新时代教育联合体摸底)由硫酸渣(主要为Fe2O3、FeO、CaO、MgO等氧化物)与废盐酸发生反应制备氯化铁的工艺流程如图所示。下列说法错误的是(　　) A．为了提高浸出效率可采用搅拌或适当提高浸出温度 B．除去浸出液中Fe2+的试剂可选用双氧水或通入Cl2等 C．浸出液中杂质Mg2+、Ca2+可选用NaF生成沉淀而除去 D．过滤液直接浓缩结晶、过滤、洗涤、干燥即得FeCl3产品 素养落实·活用教材 考教互应　命题溯源悟真谛——考教衔接突出创新性应用性 命题溯源 [示例]　(2023·浙江1月卷，16)探究铁及其化合物的性质，下列实验方案、现象和结论都正确的是(　　) 选项 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+先水解得到胶体再聚集成Fe(OH)3沉淀 [教材溯源]　铁盐和亚铁盐的性质实验源于人教版必修第一册第72页中。 [价值引领]　本题以教材中的实验为载体，引导备考要遵循教育规律，回归教材，按照《普通高中化学课程标准》进行复习。本题是以表格的形式给出了四组实验，需要根据实验方案和实验现象，判断所得结论的正误，涉及物质的检验、性质的探究、反应原理等高考必备 ，体现了新课标中证据推理与模型认知的核心素养。 [关键能力]　 FeCl2溶液中加入Zn片，发生反应Fe2+＋Zn===Zn2+＋Fe，溶液由浅绿色变为无色，Fe2+的氧化能力比Zn2+强，A错误；溶液变成红色的原因为Fe3+＋3SCN－⥫⥬Fe(SCN)3，与和K＋无关，B错误；铁离子可能先与单质铁生成亚铁离子，溶液呈浅绿色，C错误；向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，制取Fe(OH)3胶体，继续加热胶体因聚沉变为沉淀，D正确。 [考教衔接]　本题以教材中的实验为题目出发点，全面考查铁盐和亚铁盐的性质、检验及Fe(OH)3胶体的制取。在备考时，要关注教材并充分使用好教材。 真题体验 1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)氯化铁溶液和浓硫酸均可在常温下刻蚀铜板(2025·重庆卷，2D)(　　) (2)覆铜板制作印刷电路板：2FeCl3＋3Cu===3CuCl2＋2Fe(2025·云南卷，3C)(　　) (3)过量SO2与0.1 mol·L-1 FeCl3溶液反应，溶液由棕黄色变浅绿色，化学方程式为2FeCl3＋SO2＋2H2O===2FeCl2＋H2SO4＋2HCl(2024·湖北卷，7B)(　　) (4)下列物质能按图示路径在自然界中转化，且Fe2O3和水可以直接生成Fe(OH)3(2024·安徽卷，4C)(　　) (5)用K3[Fe(CN)6]溶液检验NaBr溶液中是否含有Fe2+(2024·黑吉辽卷，8A)(　　) 2．下列说法不正确的是(　　) A．古壁画颜料中所用的铁红，其成分为Fe2O3(2023·新课标卷，7D) B．硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀的原因：6FeSO4＋O2＋2H2O===2Fe2(SO4)3＋2Fe(OH)2↓(2023·全国乙卷，11A) C．K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中发生反应：K＋＋Fe2+＋ [Fe(CN)6]3-===KFe[Fe(CN)6]↓(2023·湖南卷，5C) D．取一定体积的两种试剂①KSCN溶液、②FeCl3溶液进行反应，改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为0.1 mol·L-1)，反应现象没有明显差别(2023·湖南卷，7D) 3．(2025·浙江6月卷，10)下列含铁化合物的制备方案正确的是(　　) 选项 目标产物 制备方案 A FeCl3·6H2O FeCl2溶液通足量Cl2后，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 B Fe2O3 红热的铁粉与水蒸气反应 C FeCl2 FeCl2·4H2O在干燥的HCl气流中脱水 D Fe(OH)2 FeCl2溶液中滴加煮沸过的NaOH溶液，在空气中过滤 4.(2025·河南卷，4)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 (十二) 第12讲　铁盐、亚铁盐　铁及其化合物的转化 任务一　铁盐、亚铁盐的性质与检验 高考必备 ·链接教材 1．(1)浅绿　(2)②2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－ 2．(1)棕黄　(2)2Fe3+＋Fe===3Fe2+　2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+　(4)盐酸 [微探究1]　提示：先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+，然后向混合溶液中加入ZnO、、Zn(OH)2[或CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3]中的一种，与Fe3+水解产生的H＋反应，促进Fe3+的水解，将Fe3+转化成沉淀而除去 3．(1)变红　灰绿　红褐　(2)红　红褐色　紫　(3)Fe3+　Fe2+ [微探究2]　提示：取固体粉末溶于适量稀硫酸，将溶液分成两份，一份滴加KSCN溶液，溶液变红，证明含有Fe3+，另一份滴加酸性KMnO4溶液，紫红色褪去，证明含Fe2+。 关键能力·拓展教材 1．解析：加热促进Fe3+的水解，且生成HCl易挥发，采用将FeCl3溶液直接蒸干的方法不能制备FeCl3固体，故A错误；亚铁离子易被氧化为铁离子，保存FeCl2溶液常常加一些铁粉，其目的是防止Fe2+被氧化，故B错误；pH＝0的溶液显酸性，H＋、、Fe2+发生氧化还原反应不能共存，故C错误；亚铁离子可被过氧化氢氧化，发生反应为2Fe2+＋H2O2＋2H＋===2Fe3+＋2H2O，Fe2+表现还原性，故D正确。 答案：D 2．解析：FeCl3溶液中存在Fe3+的水解平衡，水解的离子方程式为Fe3+＋3H2O⥫⥬Fe(OH)3＋3H＋。A项，加入FeCl3固体，c(Fe3+)增大，平衡右移，但水解程度减小，错误；B项，加入等体积的水，平衡右移，c(Fe3+)减小，溶液颜色变浅，正确；C项，加入Fe粉，发生反应为2Fe3+＋Fe===3Fe2+，Fe2+呈浅绿色，正确；D项，加热，促进水解，说明水解反应是吸热反应，正确。 答案：A 3．答案：(1)加入过量铁粉，过滤　2Fe3+＋Fe===3Fe2+ (2)加入氯水(或通入Cl2)　2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－ (3)滴加H2O2　2Fe2+＋H2O2＋2H＋===2H2O＋2Fe3+ (4)加入过量铁粉，过滤　Fe＋Cu2+===Cu＋Fe2+ (5)先向溶液中加入H2O2(或氯水)，然后向混合液中加入CuO[或Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3]调pH，促进Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀，静置过滤 4．解析：BaCl2溶液和KSCN、NaOH都不反应，无法鉴别KSCN、NaOH，且与H2SO4、Na2CO3、AgNO3都产生白色沉淀，无法区分，A不符合题意；FeCl2溶液和KSCN、稀H2SO4不反应，无法鉴别KSCN、稀H2SO4，B不符合题意；FeCl3溶液与稀H2SO4无现象，与NaOH生成红褐色Fe(OH)3沉淀，与Na2CO3生成CO2气体和Fe(OH)3沉淀，与AgNO3生成AgCl白色沉淀，与KSCN显红色，五种现象均不同，C符合题意；Fe(NO3)3溶液和AgNO3、稀H2SO4都不反应，无法鉴别AgNO3、稀H2SO4，D不符合题意。 答案：C 任务二　铁及其化合物的转化关系 高考必备 ·链接教材 1．②3Fe2+＋4H＋＋===3Fe3+＋2H2O＋NO↑ ③2Fe2+＋H2O2＋2H＋===2Fe3+＋2H2O ④5Fe2+＋＋8H＋===5Fe3+＋Mn2+＋4H2O ⑦2Fe3+＋H2S===2Fe2+＋S↓＋2H＋ [微探究]　提示：(1)3Fe＋2O2Fe3O4　3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2　(2)K2FeO4具有强氧化性，能杀菌消毒；同时生成的Fe3+水解生成胶体，胶粒吸附水中悬浮物而沉降，达到净水目的 关键能力·拓展教材 1．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，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。 答案：C 2．解析：根据题中信息“红褐色固体F”，就可迅速得出F是，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，其离子方程式为2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－，故C错误；⑤是氯化铁变为氯化亚铁，其离子方程式为Fe＋2Fe3+===3Fe2+，故D错误。 答案：B 3．解析：采用搅拌或适当提高浸出温度，可以加快反应速率，能提高浸出效率，故A正确；氧化剂可以将浸出液中的亚铁离子氧化为铁离子，可选用双氧水或通入Cl2等，并可保证不引入新杂质，故B正确；浸出液中的杂质Mg2+、Ca2+可选用NaF生成MgF2和CaF2沉淀而除去，故C正确；氯化铁在浓缩结晶过程中易水解，选项中操作会使FeCl3产品中混有Fe2O3或 杂质，故D错误。 答案：D 素养落实·活用教材 命题溯源 [示例]　答案：D 真题体验 1．答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√ 2．解析：Fe2O3为红色，常被用作红色颜料，俗称铁红，A正确。溶液呈棕黄色是因为有Fe3+，有浑浊是产生了Fe(OH)3，因为硫酸亚铁久置后易被氧气氧化，化学方程式为12FeSO4＋3O2＋6H2O===4Fe2(SO4)3＋4Fe(OH)3↓，B错误。K3[Fe(CN)6]用来鉴别Fe2+，反应生成蓝色沉淀，反应的离子方程式为K＋＋Fe2+＋[Fe(CN)6]3-===KFe[Fe(CN)6]↓，C正确。向KSCN溶液中滴加FeCl3溶液，溶液立即变为红色；向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液同样立即变为红色。因此，改变两种试剂的滴加顺序后反应现象没有明显差别，D正确。 答案：B 3．解析：FeCl2溶液通足量Cl2后，得到FeCl3溶液，直接蒸发浓缩FeCl3溶液，Fe3+在加热和酸性不足的条件下水解，无法得到FeCl3·6H2O，A错误；红热的铁粉与水蒸气反应会生成Fe3O4，得不到Fe2O3，B错误；FeCl2·4H2O在干燥的HCl气流中脱水可以抑止Fe2+水解并防止FeCl2被氧化，从而得到FeCl2，C项正确；FeCl2溶液中滴加煮沸过的NaOH溶液，得到Fe(OH)2，生成的Fe(OH)2在空气中易被氧化为Fe(OH)3，故在空气中过滤无法得到Fe(OH)2，D项错误。 答案：C 4．解析：X是自然界中一种常见矿物的主要成分，由X和Q的组成元素相同及溶液Z、R的颜色推断，X中含有铁元素，结合物质的颜色可知固体X是FeS2，固体Y是Fe2O3，溶液Z中含有Fe3+、溶液R中含有Fe2+，固体Q是FeS。Y为Fe2O3，为红棕色固体，常用作油漆、涂料等的红色颜料，A正确；溶液Z中含有Fe3+，加热煮沸后Fe3+发生水解会生成Fe(OH)3胶体，溶液颜色会由棕黄色转变为红褐色，B正确；FeS可溶于酸，所以R→Q反应不能在酸性溶液中进行，C错误；Q为FeS，可通过单质间化合反应制备，其反应可表示为Fe＋SFeS，D正确。 答案：C 学科网（北京）股份有限公司 $