3.1 铁及其化合物（举一反三题型专练，天津专用）化学人教版必修第一册

第一节 铁及其化合物（题型突破·举一反三） 题型01 铁单质 题型02 铁的氧化物 题型03 铁的氢氧化物 题型04 铁盐、亚铁盐的性质与检验 题型05 铁及其化合物之间的相互转化及其应用 题型06 守恒法在有关铁及其化合物计算中的应用 ▌题型01 铁单质 1.铁原子的结构示意图 2.铁元素的存在 铁元素在地壳中的含量仅次于 、 和 ，居第 位，主要以 价和 价化合物形式存在。铁元素在元素周期表中位于第 周期 族。 3.铁单质的性质 (1)物理性质：银白色金属，导电、导热性好，有延展性，能被 吸引。 (2)化学性质(写出反应的化学方程式) ①与Cl2反应： 。 ②与S反应： 。 ③与稀H2SO4反应： 。 ④与CuSO4溶液反应： 。 ⑤铁与水蒸气反应的实验探究 铁不能与冷水、热水反应，但红热的铁能与水蒸气发生反应，化学方程式为 。 【特别提醒】1.Fe在反应中作还原剂，遇到Cl2无论用量多少都生成＋3价铁的氯化物，遇到较弱的氧化剂(如稀硫酸、S等)生成＋2价铁的化合物。 2.铁在潮湿的空气中生成的铁锈主要成分为 ，而在纯氧气中燃烧产物则为 。 【典例1】（24-25高一上·天津·期中）既能通过金属单质与足量Cl2反应得到，也能通过金属单质与酸反应得到的是 A． B．NaCl C． D． 【变式1-1】（25-26高一上·天津南开·期末）下列指定反应的化学方程式正确的是 A．加热金属锂： B．铁与水蒸气反应： C．钠与硫酸铜溶液反应： D．过量的铁与氯气在加热条件下反应： 【变式1-2】（25-26高一上·天津蓟州·期末）下列物质在一定条件下与铁反应，且产物中铁元素为+3价的是 A．氯气 B．氯化铁溶液 C．氢氧化钠溶液 D．稀盐酸 【变式1-3】（2026高一下·天津南开·学业考试）铁与水蒸气反应的装置如图所示，下列有关该实验的说法错误的是 A．湿棉花的作用是提供水蒸气 B．肥皂液的主要作用是便于检验生成的H2 C．生成4 mol H2时，至少消耗3 mol Fe D．铁与水蒸气在高温条件下反应生成Fe(OH)3和H2 ▌题型02 铁的氧化物 铁的氧化物的性质对比 名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 — 颜色及状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 氧化物类别 碱性氧化物 碱性氧化物 复杂氧化物 与盐酸反应的离子方程式 【典例2】（25-26高一上·天津西青·期末）下列物质俗称与化学式对应正确的是 A．纯碱- B．苛性钠-NaClO C．铁红- D．生石灰- 【变式2-1】（25-26高一上·天津南开·期末）甘肃省张掖七彩丹霞景区为国家5A级旅游景区。丹霞地貌的岩层因含有某种物质而呈红色，这种物质是 A．FeO B． C． D． 【变式2-2】（25-26高一上·天津·期中）下列有关铁及其化合物的说法正确的是 A．是一种红棕色粉末，俗称磁性氧化铁 B．向饱和溶液中滴加过量氨水，可制取胶体 C．配制溶液时，可在溶液中加入少量铁粉 D．除去溶液中的杂质可以向溶液中加入Cu粉，然后过滤 【变式2-3】（24-25高一上·天津·期中）下列反应的离子方程式中，正确的是 A．实验室制二氧化碳： B．用稀盐酸除铁锈： C．铁与稀盐酸溶液反应： D．钠投入水中： ▌题型03 铁的氢氧化物 1.铁的氢氧化物的化学性质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色、状态 白色固体 色固体 溶解性 不溶于水 不溶于水 与H＋反应的离子方程式 稳定性 不稳定，易被O2氧化成红褐色的Fe(OH)3 不稳定、受热易分解： 2.铁的氢氧化物的制备 Fe(OH)2 Fe(OH)3 操作 现象 产生 絮状沉淀，迅速变为 ，最终变为 生成 沉淀 化学方程式 FeSO4＋2NaOH=== Fe(OH)2↓＋Na2SO4， FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl 实验 结论 均可由对应的可溶性盐与碱溶液反应制得；在空气中Fe(OH)2极易被氧化为Fe(OH)3，制备Fe(OH)2前尽可能使用不含氧气的溶液 3．Fe(OH)2制备的改进（课本P72思考与讨论） Fe(OH)2具有强的还原性，极易被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3，因此实验室在制备Fe(OH)2时，要注意隔绝空气。常采取以下方法： 方法一：有机覆盖层法 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，如右图所示 方法二：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，如右图所示 【典例3】（25-26高一上·天津滨海新区·阶段检测）下图中实验装置正确的是 A．制备胶体 B．验证和的热稳定性 C．制备并观察其颜色 D．收集 【变式3-1】（23-24高一上·天津河北·期末）下列关于铁及其化合物的叙述正确的是 A．氢氧化铁受热分解可制得 B．、都有磁性 C．不稳定，在空气里受热，能迅速氧化成 D．高温下，铁能与水蒸气反应生成 【变式3-2】（25-26高一上·天津河西·期末）化学是以实验为基础的学科。用下列实验装置进行实验，能达到相应实验目的的是 A．配制500 mL 0.1 mol/L NaOH溶液 B．确定纯碱中是否含有K2CO3 C．测定新制氯水的pH值 D．制备Fe(OH)2沉淀 【变式3-3】（24-25高一上·天津西青·阶段检测）下列离子方程式正确的是 A．将氨水滴入 溶液中： B．氧化铁与盐酸反应： C．向 溶液中加入铜粉： D．向氯化亚铁溶液中通入 ▌题型04 铁盐、亚铁盐的性质与检验 1．常见的铁盐有Fe2(SO4)3、FeCl3等，在溶液中为 色，由Fe3＋的化合价可知铁盐具有较强的 性。 【注明】①Fe3＋与S2－、I－、HS－、SO等具有较强还原性的离子 大量共存。 ②利用Fe3＋与铜单质的反应特点，可利用铁盐腐蚀印刷电路板上的铜箔。 2．常见的亚铁盐有FeSO4、FeCl2等，在溶液中为 色，由Fe2＋的化合价可知亚铁盐既有 性，又有 性。 【特别提醒】1.Fe2＋常常表现为较强的还原性，如Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式： 2. Fe2＋与MnO(H＋)、NO(H＋)、ClO－等氧化性离子不能大量共存。 3．只含Fe2＋或Fe3＋的溶液的检验 1．用KSCN溶液和氯水检验 (1)Fe2＋ 溶液 (2)Fe3＋溶液变 2．用NaOH溶液检验 (1)Fe2＋ 色沉淀→ 色→ 色 (2)Fe3＋ 色沉淀 【特别提醒】Fe3＋与SCN－作用后的“溶液”显红色，并不是生成沉淀。 (4)强氧化剂法 [注意]　(1)加KSCN溶液前，不能加氧化性试剂，防止Fe2＋被氧化，如H2O2、NO(H＋)等。 (2)氧化剂不能选用酸性KMnO4溶液，因为酸性KMnO4溶液本身显紫红色，对Fe(SCN)3的红色有干扰。 (3)用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋时，注意阴离子Cl－的干扰。 4．同时含有Fe2＋和Fe3＋的溶液的检验 Fe2＋对检验Fe3＋无干扰，可以滴加KSCN溶液检验Fe3＋；Fe3＋对检验Fe2＋有干扰，不能先氧化再加KSCN溶液检验Fe2＋，通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去说明含有Fe2＋。 【拓展】Fe2＋与K3[Fe(CN)6]溶液反应产生蓝色沉淀，所以可以用K3[Fe(CN)6]溶液检验Fe2＋的存在(尤其是Fe3＋溶液中是否含Fe2＋)。 【典例4】（24-25高一上·天津·阶段检测）下列实验目的、操作、现象及结论合理的是 实验目的 实验操作 现象及结论 A 检验还原的生成物中是否含有 取反应后的固体溶于稀盐酸，滴加溶液 若有红褐色沉淀生成，则还原产物中含有 B 比较和氧化性强弱 向溶液中滴加淀粉碘化钾溶液 若溶液变蓝色，则氧化性： C 检验溶液中是否含有 向溶液中先加氯水再加溶液 若溶液变成红色，则溶液中不含有 D 检验溶液中是否含有 取少量溶液于试管中，滴加稀盐酸 若产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，则溶液中含有 【变式4-1】（25-26高一上·天津南开·期末）部分含铁物质的类别与相应化合价关系如图所示。 下列推断不合理的是 A．a可与e反应生成b B．b既可被氧化，也可被还原 C．b的溶液遇到KSCN溶液时变成红色 D．可存在的循环转化关系 【变式4-2】（24-25高一上·天津·期末）“铁肥”(主要含)常用于解决植物叶面变黄问题，通过溶于水配制成溶液喷施在叶面上。下列有关“铁肥”说法错误的是 A．“铁肥”易因保存不当被空气氧化变质为硫酸铁 B．可用溶液检验“铁肥”中的 C．为保证“铁肥”的效果，可向配制后的溶液中加入少量铁粉 D．可用酸性高锰酸钾溶液检验“铁肥”是否失效 【变式4-3】（24-25高一下·天津·学业考试真题）下列反应的离子方程式中，正确的是 A．铁和稀硫酸反应： B．用稀盐酸除去铁锈： C．向氯化亚铁溶液中通入氯气： D．氯化铁溶液腐蚀覆铜板中的铜： ▌题型05 铁及其化合物之间的相互转化及其应用 1．铁元素的“价—类”二维图 2．从物质分类的角度理解铁及其化合物的性质 (1)FeO、Fe2O3是金属氧化物，分别溶于稀硫酸反应的离子方程式：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。 (2)Fe(OH)2和Fe(OH)3属于碱，分别溶于稀盐酸反应的离子方程式：Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O、Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O。 (3)FeCl2、Fe2(SO4)3都属于盐，能和碱发生反应生成氢氧化物沉淀。如：FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl；Fe2(SO4)3＋6NaOH===2Fe(OH)3↓＋3Na2SO4。 3．从化合价的角度理解铁及其化合物的性质 (1)Fe2O3具有氧化性。 如3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。 (2) 如：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－； 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O； ＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。 (3) 如：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋； 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。 4．Fe、Fe3+和Fe2+的相互转化：“铁三角” 5．“铁三角”转化关系的应用 含Fe2＋、Fe3＋的分离、除杂方法(括号内为杂质) ①FeCl3溶液(FeCl2)：加足量氯水或通入足量Cl2。 ②FeCl2溶液(FeCl3)：加足量铁粉，充分反应后过滤。 ③FeSO4溶液(CuSO4)：加足量铁粉，充分反应后过滤。 ④除去废水中Fe2＋，可先将废水中的Fe2＋氧化为Fe3＋(如通入Cl2或加入H2O2)，再调节溶液的pH，使Fe3＋转化为红褐色的Fe(OH)3沉淀过滤除去。 【典例5】（25-26高一下·天津·期末 节选）A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物且都含有一种相同元素，A是单质，B是A的氧化物。它们有如图反应关系： 若B是红棕色固体，反应③在盐酸中完成，则反应②中加入物质的化学式为_________；若C、D组成元素相同，则C转化为D的离子方程式为___________________________。 【变式5-1】（24-25高一上·天津南开·期末）含铁元素的部分物质的类别及铁元素价态的关系如图所示。 回答下列问题： (1)Fe可与稀HNO3发生反应，生成Fe(NO3)3、NO气体和水。写出该反应的化学方程式：___________。 (2)利用废铁屑(杂质不溶于酸)制备X i．取ag废铁屑溶于过量稀硫酸中，过滤 ii．向滤液中加入足量氯水 iii．再加入过量的氢氧化钠溶液，有沉淀Y生成 iv．过滤，加热沉淀Y至质量不再发生变化，得到bg固体X ①步骤ii中氯水的作用是 ___________。 ②沉淀Y的颜色为 ___________。 ③该废铁屑中铁元素的质量分数为 ___________。 (3)写出图中Z转化为Y的化学方程式：___________。 (4)制作广告牌时，用FeCl3溶液刻蚀不锈钢，该反应的离子方程式为 ___________。可与FeCl3溶液发生反应，使溶液变红的试剂是 ___________(填名称)。 (5)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色净水剂，主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠的原理为3NaClO+Fe2(SO4)3+10NaOH═2Na2FeO4+3NaCl+3Na2SO4+5H2O。 ①每生成1mol Na2FeO4时转移电子的数目为 ___________。 ②高铁酸钠可用作净水剂的原因是 ___________。 【变式5-2】（24-25高一上·天津宝坻·阶段检测）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，以物质类别为横坐标所绘制的二维平面图像。如图为铁元素的价类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是 A．由图可预测：高铁酸盐具有强还原性 B．Fe与S单质化合可以得到铁盐 C．能一步转化得到 D．FeO、 Fe2O3不能通过化合反应制得 、 【变式5-3】（24-25高一上·天津静海·阶段检测）已知A是一种常见金属，B的俗称为磁性氧化铁，C溶液呈浅绿色。试根据图中转化关系，回答下列问题。 (1)G的化学式为_______ 检验D中阴离子的方法是_______。 (2)E在空气中放置容易转化为F，产生的现象为_______。 (3)写出A→B转化的化学方程式_______。该反应中每消耗0.3molA，可转移电子_______mol。 (4)写出D→C转化的离子方程式_______。 (5)写出B与盐酸反应的离子方程式_______。 ▌题型06 守恒法在有关铁及其化合物计算中的应用 第一步：守恒法在铁及其化合物计算中的应用，主要体现在以下几个方面： 1. 元素守恒（质量守恒） 原理：反应前后，元素的质量不变。 应用：适用于涉及铁元素在不同化合物之间转化的计算。 2. 电子转移守恒 原理：在氧化还原反应中，氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数。 应用：适用于涉及铁元素价态变化的氧化还原反应计算。 3. 电荷守恒 原理：在电解质溶液中，正电荷总数等于负电荷总数。 应用：适用于涉及铁及其化合物在溶液中反应的计算，特别是当溶液中存在多种离子时。 第二步：提炼守恒法应用的解题步骤 1. 审题：明确反应过程，找出关键反应物和生成物。 2. 确定守恒类型：根据题目特点，判断适用哪种守恒原理（元素守恒、电子守恒或电荷守恒）。 3. 建立守恒关系：根据确定的守恒类型，列出反应前后守恒量的数学表达式。 4. 求解：解方程，得出答案。 第三步：总结守恒法应用的注意事项 元素守恒：注意铁元素在不同化合物中的存在形式，确保不遗漏、不重复。 电子转移守恒：准确判断铁元素的价态变化，以及氧化剂、还原剂的电子转移情况。 电荷守恒：注意溶液中所有离子的电荷，确保不遗漏任何离子。 通过以上步骤，可以系统地掌握守恒法在铁及其化合物计算中的应用方法。 【典例6】（25-26高一上·天津滨海新区·期末）6 g Fe和Fe2O3的混合物，加入150 mL足量的稀硫酸，在标准状况下收集到1.12 L H2，向反应后的溶液中滴加KSCN溶液不变红。为中和过量的稀硫酸，并使Fe元素全部转化为Fe(OH)2沉淀，恰好消耗了200 mL 3 mol·L-1的NaOH溶液，则该稀H2SO4的物质的量浓度为 A．2.25 mol·L-1 B．2 mol·L-1 C．3 mol·L-1 D．0.6 mol·L-1 【变式6-1】（24-25高一上·天津宝坻·阶段检测）部分被氧化的 Fe-Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.92g， 经如下处理： 下列说法不正确的是 A．滤液A 中的阳离子为 B．样品中含氧元素的物质的量为0.03 mol C．溶解样品的过程中消耗硫酸的总物质的量为0.04 mol D．V=224mL 【变式6-2】（25-26高一上·天津西青·期末）钢铁制品经常进行烤蓝处理，即在铁制品的表面生成一层致密的。取m g烤蓝铁片样品，放入140.00 mL 1 mol/L的盐酸中恰好完全反应，生成1120 mL(标准状况)，将反应后的溶液稀释至500 mL。下列说法错误的是 A．俗称磁性氧化铁，可用于制造打印机使用的墨粉 B．该过程发生的反应中，包含2个氧化还原反应 C．稀释后溶液中 mol/L D．样品质量m=4.24 g 【变式6-3】（25-26高一上·天津滨海新区·阶段检测）含铁元素的部分物质的类别及铁元素价态的关系如下图所示，按要求回答下列问题。 (1)铁和水蒸气反应的化学方程式为______。 (2)写出图中X转化为Y的化学方程式：______。 (3)高铁酸盐(如)被科学家们公认为绿色消毒剂。从元素化合价角度预测它具有的化学性质为(填“氧化性”或“还原性”)______。 (4)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．滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明铁粉一定未变质 B．滴加KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉一定变质 C．依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉一定全部变质 (5)利用废铁屑（已知废铁屑中的杂质不与酸反应也不溶于水）制备 ⅰ、取20.0g废铁屑溶于过量稀硫酸中，过滤 ⅱ、向滤液中加入足量氯水 ⅲ、再加入过量的氨水，有沉淀Y生成 ⅳ、过滤，加热沉淀Y至质量不再发生变化，得到16.0g红棕色的固体 ①步骤ⅱ中加入氯水发生反应的离子方程式是______。 ②该废铁屑中铁元素的质量分数为______。 (6)把一定量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，所得溶液中和物质的量浓度恰好相等。则已反应的和未反应的的物质的量之比为______。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 铁及其化合物（题型突破·举一反三） 题型01 铁单质 题型02 铁的氧化物 题型03 铁的氢氧化物 题型04 铁盐、亚铁盐的性质与检验 题型05 铁及其化合物之间的相互转化及其应用 题型06 守恒法在有关铁及其化合物计算中的应用 ▌题型01 铁单质 1.铁原子的结构示意图 2.铁元素的存在 铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位，主要以＋2价和＋3价化合物形式存在。铁元素在元素周期表中位于第四周期VIII族。 3.铁单质的性质 (1)物理性质：银白色金属，导电、导热性好，有延展性，能被磁铁吸引。 (2)化学性质(写出反应的化学方程式) ①与Cl2反应：2Fe＋3Cl22FeCl3。 ②与S反应：Fe＋SFeS。 ③与稀H2SO4反应：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。 ④与CuSO4溶液反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。 ⑤铁与水蒸气反应的实验探究 铁不能与冷水、热水反应，但红热的铁能与水蒸气发生反应，化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。 【特别提醒】1.Fe在反应中作还原剂，遇到Cl2无论用量多少都生成＋3价铁的氯化物，遇到较弱的氧化剂(如稀硫酸、S等)生成＋2价铁的化合物。 2.铁在潮湿的空气中生成的铁锈主要成分为氧化铁，而在纯氧气中燃烧产物则为四氧化三铁。 【典例1】（24-25高一上·天津·期中）既能通过金属单质与足量Cl2反应得到，也能通过金属单质与酸反应得到的是 A． B．NaCl C． D． 【答案】B 【详解】A﹒Fe与足量Cl2反应时，Cl2氧化性较强，产物为FeCl3，无法得到FeCl2，A错误； B﹒Na与Cl2化合生成NaCl，Na与盐酸反应也生成NaCl和，两种途径均可得到NaCl，B正确； C﹒Fe与非氧化性酸反应生成FeCl2，无法得到FeCl3，C错误； D﹒Cu的金属活动性排在之后，不能与非氧化性酸反应生成CuCl2，D错误； 所以选B。 【变式1-1】（25-26高一上·天津南开·期末）下列指定反应的化学方程式正确的是 A．加热金属锂： B．铁与水蒸气反应： C．钠与硫酸铜溶液反应： D．过量的铁与氯气在加热条件下反应： 【答案】A 【详解】A．锂在加热时与氧气反应生成氧化锂，不生成过氧化物，该方程式正确，A正确； B．铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，而不是氧化铁，正确的是：，B错误； C．钠与硫酸铜溶液反应时，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，不会直接置换出铜，正确的是：，C错误； D．铁与氯气在加热条件下反应生成氯化铁，正确的是：，D错误； 故选A。 【变式1-2】（25-26高一上·天津蓟州·期末）下列物质在一定条件下与铁反应，且产物中铁元素为+3价的是 A．氯气 B．氯化铁溶液 C．氢氧化钠溶液 D．稀盐酸 【答案】A 【详解】A．氯气与铁反应生成氯化铁，铁元素由0价变为+3价，故A正确； B．氯化铁溶液与铁反应生成氯化亚铁，产物中铁元素为+2价，故B错误； C．铁不与氢氧化钠溶液反应，故C错误； D．稀盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气，铁元素由0价变为+2价，故D错误； 故答案选A。 【变式1-3】（2026高一下·天津南开·学业考试）铁与水蒸气反应的装置如图所示，下列有关该实验的说法错误的是 A．湿棉花的作用是提供水蒸气 B．肥皂液的主要作用是便于检验生成的H2 C．生成4 mol H2时，至少消耗3 mol Fe D．铁与水蒸气在高温条件下反应生成Fe(OH)3和H2 【答案】D 【详解】A．湿棉花受热时水分蒸发，可提供反应所需的水蒸气，A正确； B．反应生成的通入肥皂液中会产生肥皂泡，点燃肥皂泡可检验，肥皂液便于的检验，B正确； C．铁与水蒸气高温反应的化学方程式为，由计量关系可知生成4 mol 时至少消耗3 mol ，C正确； D．铁与水蒸气在高温条件下反应生成和，不是和，D错误； 故答案为D。 ▌题型02 铁的氧化物 铁的氧化物的性质对比 名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 — 铁红 磁性氧化铁 颜色及状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 氧化物类别 碱性氧化物 碱性氧化物 复杂氧化物 与盐酸反应的离子方程式 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O 【典例2】（25-26高一上·天津西青·期末）下列物质俗称与化学式对应正确的是 A．纯碱- B．苛性钠-NaClO C．铁红- D．生石灰- 【答案】C 【详解】A．纯碱的化学式应为，而不是（是小苏打），A错误； B．苛性钠是氢氧化钠的俗称，化学式为，而不是，B错误； C．铁红是氧化铁的俗称，化学式为，对应正确，C正确； D．生石灰是氧化钙的俗称，化学式为，而不是，D错误； 故答案选C。 【变式2-1】（25-26高一上·天津南开·期末）甘肃省张掖七彩丹霞景区为国家5A级旅游景区。丹霞地貌的岩层因含有某种物质而呈红色，这种物质是 A．FeO B． C． D． 【答案】B 【详解】A．FeO是黑色粉末，A不符合题意； B．Fe2O3是红棕色粉末，常被称为铁红，丹霞地貌的岩层因含有Fe2O3而呈红色，B符合题意； C．FeCl3是棕黄色固体，C不符合题意； D．Fe(OH)3是红褐色固体，不是使丹霞地貌岩层呈红色的物质，D不符合题意； 故选B。 【变式2-2】（25-26高一上·天津·期中）下列有关铁及其化合物的说法正确的是 A．是一种红棕色粉末，俗称磁性氧化铁 B．向饱和溶液中滴加过量氨水，可制取胶体 C．配制溶液时，可在溶液中加入少量铁粉 D．除去溶液中的杂质可以向溶液中加入Cu粉，然后过滤 【答案】C 【详解】A．是一种黑色固体，俗称磁性氧化铁，A错误； B．向饱和溶液中滴加过量氨水，会生成沉淀，得不到胶体，B错误； C．配制溶液时，加入少量铁粉可防止被氧化为，C正确； D．加入Cu粉可以将转化为，但会引入杂质，应加入铁粉后过滤以除杂且不引入新杂质，D错误； 故选C。。 【变式2-3】（24-25高一上·天津·期中）下列反应的离子方程式中，正确的是 A．实验室制二氧化碳： B．用稀盐酸除铁锈： C．铁与稀盐酸溶液反应： D．钠投入水中： 【答案】B 【详解】A．实验室制取二氧化碳使用的原料为大理石（主要成分为），为难溶物，书写离子方程式时不能拆分为，正确离子方程式为，A错误； B．铁锈的主要成分为，与稀盐酸反应生成氯化铁和水，离子方程式满足拆分规则、电荷守恒与原子守恒，B正确； C．稀盐酸的氧化性较弱，与铁反应只能将氧化为，正确离子方程式为，C错误； D．给出的离子方程式不满足原子守恒，正确离子方程式为，D错误；　 故选B。 ▌题型03 铁的氢氧化物 1.铁的氢氧化物的化学性质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色、状态 白色固体 红褐色固体 溶解性 不溶于水 不溶于水 与H＋反应的离子方程式 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 稳定性 不稳定，易被O2氧化成红褐色的Fe(OH)3 不稳定、受热易分解： 2.铁的氢氧化物的制备 Fe(OH)2 Fe(OH)3 操作 现象 产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 生成红褐色沉淀 化学方程式 FeSO4＋2NaOH=== Fe(OH)2↓＋Na2SO4，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl 实验 结论 均可由对应的可溶性盐与碱溶液反应制得；在空气中Fe(OH)2极易被氧化为Fe(OH)3，制备Fe(OH)2前尽可能使用不含氧气的溶液 3．Fe(OH)2制备的改进（课本P72思考与讨论） Fe(OH)2具有强的还原性，极易被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3，因此实验室在制备Fe(OH)2时，要注意隔绝空气。常采取以下方法： 方法一：有机覆盖层法 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，如右图所示 方法二：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，如右图所示 【典例3】（25-26高一上·天津滨海新区·阶段检测）下图中实验装置正确的是 A．制备胶体 B．验证和的热稳定性 C．制备并观察其颜色 D．收集 【答案】B 【详解】A．饱和氯化铁溶液与NaOH反应生成沉淀，应向沸水中滴加饱和氯化铁溶液制备胶体，故A错误； B．只有碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳，二氧化碳使石灰水变浑浊，碳酸钠加热不分解，图中装置可验证NaHCO3和Na2CO3的热稳定性，故B正确； C．生成的氢氧化亚铁易被氧化，图中没有隔绝空气，不能制备Fe(OH)2并观察其颜色，故C错误； D．氯气的密度大于空气的密度，应长导管进气收集，故D错误； 故选：B。 【变式3-1】（23-24高一上·天津河北·期末）下列关于铁及其化合物的叙述正确的是 A．氢氧化铁受热分解可制得 B．、都有磁性 C．不稳定，在空气里受热，能迅速氧化成 D．高温下，铁能与水蒸气反应生成 【答案】C 【详解】A．氢氧化铁受热分解生成Fe2O3和水，即，可制得Fe2O3，A错误； B．Fe2O3无磁性，具有磁性，B错误； C． FeO不稳定，在空气里受热发生反应：，能迅速被氧化为，C正确； D．高温下，铁能与水蒸气反应：，即反应生成，D错误； 故选C。 【变式3-2】（25-26高一上·天津河西·期末）化学是以实验为基础的学科。用下列实验装置进行实验，能达到相应实验目的的是 A．配制500 mL 0.1 mol/L NaOH溶液 B．确定纯碱中是否含有K2CO3 C．测定新制氯水的pH值 D．制备Fe(OH)2沉淀 【答案】D 【详解】A．容量瓶是一种精密的仪器，不能用于溶解固体，即NaOH不能直接在容量瓶中溶解，A错误； B．Na的焰色呈黄色，把K的焰色紫色掩盖而难以观察，观察K的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃，不能直接观察，B错误； C．氯水含具有强氧化性的HClO，可使pH试纸褪色，应选pH计测定，C错误； D．反应开始时先打开止水夹K，当Fe粉与稀硫酸反应一段时间生成较多H2，将体系中的空气排尽，一段时间后再关闭止水夹K，左侧试管中压强增大，将左侧试管中的FeSO4溶液压入右侧试管中，与NaOH溶液反应，故可以制得Fe(OH)2且能较长时间观察到白色沉淀，D正确； 【变式3-3】（24-25高一上·天津西青·阶段检测）下列离子方程式正确的是 A．将氨水滴入 溶液中： B．氧化铁与盐酸反应： C．向 溶液中加入铜粉： D．向氯化亚铁溶液中通入 【答案】B 【详解】A．将氨水滴入 溶液中，反应的离子方程式为 ，故A错误； B．氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的离子方程式为 ，故B正确； C．向 溶液中加入铜粉生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式为 ，故C错误； D．向氯化亚铁溶液中通入Cl2生成氯化铁，反应的离子方程式为，故D错误。 ▌题型04 铁盐、亚铁盐的性质与检验 1．常见的铁盐有Fe2(SO4)3、FeCl3等，在溶液中为黄色，由Fe3＋的化合价可知铁盐具有较强的氧化性。 【注明】①Fe3＋与S2－、I－、HS－、SO等具有较强还原性的离子不能大量共存。 ②利用Fe3＋与铜单质的反应特点，可利用铁盐腐蚀印刷电路板上的铜箔。 2．常见的亚铁盐有FeSO4、FeCl2等，在溶液中为浅绿色，由Fe2＋的化合价可知亚铁盐既有氧化性，又有还原性。 【特别提醒】1.Fe2＋常常表现为较强的还原性，如Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。 2. Fe2＋与MnO(H＋)、NO(H＋)、ClO－等氧化性离子不能大量共存。 3．只含Fe2＋或Fe3＋的溶液的检验 1．用KSCN溶液和氯水检验 (1)Fe2＋无明显现象溶液变红色 (2)Fe3＋溶液变红色 2．用NaOH溶液检验 (1)Fe2＋白色沉淀→灰绿色→红褐色 (2)Fe3＋红褐色沉淀 【特别提醒】Fe3＋与SCN－作用后的“溶液”显红色，并不是生成沉淀。 (4)强氧化剂法 [注意]　(1)加KSCN溶液前，不能加氧化性试剂，防止Fe2＋被氧化，如H2O2、NO(H＋)等。 (2)氧化剂不能选用酸性KMnO4溶液，因为酸性KMnO4溶液本身显紫红色，对Fe(SCN)3的红色有干扰。 (3)用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋时，注意阴离子Cl－的干扰。 4．同时含有Fe2＋和Fe3＋的溶液的检验 Fe2＋对检验Fe3＋无干扰，可以滴加KSCN溶液检验Fe3＋；Fe3＋对检验Fe2＋有干扰，不能先氧化再加KSCN溶液检验Fe2＋，通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去说明含有Fe2＋。 【拓展】Fe2＋与K3[Fe(CN)6]溶液反应产生蓝色沉淀，所以可以用K3[Fe(CN)6]溶液检验Fe2＋的存在(尤其是Fe3＋溶液中是否含Fe2＋)。 【典例4】（24-25高一上·天津·阶段检测）下列实验目的、操作、现象及结论合理的是 实验目的 实验操作 现象及结论 A 检验还原的生成物中是否含有 取反应后的固体溶于稀盐酸，滴加溶液 若有红褐色沉淀生成，则还原产物中含有 B 比较和氧化性强弱 向溶液中滴加淀粉碘化钾溶液 若溶液变蓝色，则氧化性： C 检验溶液中是否含有 向溶液中先加氯水再加溶液 若溶液变成红色，则溶液中不含有 D 检验溶液中是否含有 取少量溶液于试管中，滴加稀盐酸 若产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，则溶液中含有 【答案】B 【详解】A．反应后的固体中可能仍有，其溶于稀盐酸也会生成；滴加溶液产生红褐色沉淀只能说明溶液中存在，不能证明还原产物中含有，A错误； B．溶液变蓝说明生成了，发生反应；氧化剂的氧化性强于氧化产物，因此氧化性，B正确； C．原溶液本身含有，且氯水会将可能存在的氧化为；再加溶液显红色不能说明原溶液中不含，C错误； D．加入稀盐酸后产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，不能唯一证明原溶液中含有，例如含的溶液也可出现该现象，D错误。 【变式4-1】（25-26高一上·天津南开·期末）部分含铁物质的类别与相应化合价关系如图所示。 下列推断不合理的是 A．a可与e反应生成b B．b既可被氧化，也可被还原 C．b的溶液遇到KSCN溶液时变成红色 D．可存在的循环转化关系 【答案】C 【分析】根据物质的种类与铁元素的化合价推知：a是铁单质，b是亚铁盐，c是氢氧化亚铁，d是氢氧化铁，e是铁盐，题目据此解答。 【详解】A．铁单质具有较强还原性，三价铁具有较强氧化性，二者可以发生氧化还原反应，因此a可与e反应生成b，A合理； B．铁元素常见化合价有0、+2、+3，因此b既可被氧化，也可被还原，B合理； C．b的溶液为亚铁盐，遇到KSCN溶液时没有现象，KSCN溶液遇到三价铁离子时才变成红色，C不合理； D．各物质可通过以下方式循环转化：，亚铁盐与碱反应生成氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁沉淀与氧气反应，被氧化成氢氧化铁沉淀，氢氧化铁沉淀与盐酸反应生成铁盐，三价铁盐与铁粉反应生成亚铁离子，D合理； 故选C。 【变式4-2】（24-25高一上·天津·期末）“铁肥”(主要含)常用于解决植物叶面变黄问题，通过溶于水配制成溶液喷施在叶面上。下列有关“铁肥”说法错误的是 A．“铁肥”易因保存不当被空气氧化变质为硫酸铁 B．可用溶液检验“铁肥”中的 C．为保证“铁肥”的效果，可向配制后的溶液中加入少量铁粉 D．可用酸性高锰酸钾溶液检验“铁肥”是否失效 【答案】B 【详解】A．Fe2+易被空气氧化为Fe3+，故“铁肥”易因保存不当被空气中的氧气氧化为硫酸铁，A正确，不符合题意； B．KSCN可用于检验Fe3+，故可用KSCN溶液检验“铁肥”中是否含有Fe3+，B不正确，符合题意； C．，故为保证“铁肥”的效果，可在配制后的溶液中加入少量铁粉，促进Fe3+被还原为Fe2+，C正确，不符合题意； D．酸性高锰酸钾具有强氧化性，能将Fe2+氧化为Fe3+，而自身被还原，故可观察到酸性高锰酸钾的紫红色褪去，故向适量“铁肥”溶液中滴加适量酸性高锰酸钾溶液，若紫红色褪去则说明“铁肥”中还有Fe2+，没失效，若紫红色不变，则说明“铁肥”中没有Fe2+，已失效，D正确，不符合题意； 本题选B。 【变式4-3】（24-25高一下·天津·学业考试真题）下列反应的离子方程式中，正确的是 A．铁和稀硫酸反应： B．用稀盐酸除去铁锈： C．向氯化亚铁溶液中通入氯气： D．氯化铁溶液腐蚀覆铜板中的铜： 【答案】A 【详解】A．铁和稀硫酸反应时，稀硫酸为弱氧化剂，只能将Fe氧化为，同时生成，给出的离子方程式原子、电荷均守恒，符合反应事实，A正确； B．铁锈主要成分为，与盐酸反应时铁元素化合价不变，应生成，正确的离子方程式为，选项中产物错误，B错误； C．给出的离子方程式电荷不守恒，左边总电荷为+2，右边总电荷为，正确的离子方程式为，C错误； D．与Cu反应时，只能被还原为，不会生成Fe单质，正确的离子方程式为，选项中产物不符合反应事实，D错误； 故选A。 ▌题型05 铁及其化合物之间的相互转化及其应用 1．铁元素的“价—类”二维图 2．从物质分类的角度理解铁及其化合物的性质 (1)FeO、Fe2O3是金属氧化物，分别溶于稀硫酸反应的离子方程式：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。 (2)Fe(OH)2和Fe(OH)3属于碱，分别溶于稀盐酸反应的离子方程式：Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O、Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O。 (3)FeCl2、Fe2(SO4)3都属于盐，能和碱发生反应生成氢氧化物沉淀。如：FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl；Fe2(SO4)3＋6NaOH===2Fe(OH)3↓＋3Na2SO4。 3．从化合价的角度理解铁及其化合物的性质 (1)Fe2O3具有氧化性。 如3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。 (2) 如：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－； 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O； ＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。 (3) 如：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋； 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。 4．Fe、Fe3+和Fe2+的相互转化：“铁三角” 5．“铁三角”转化关系的应用 含Fe2＋、Fe3＋的分离、除杂方法(括号内为杂质) ①FeCl3溶液(FeCl2)：加足量氯水或通入足量Cl2。 ②FeCl2溶液(FeCl3)：加足量铁粉，充分反应后过滤。 ③FeSO4溶液(CuSO4)：加足量铁粉，充分反应后过滤。 ④除去废水中Fe2＋，可先将废水中的Fe2＋氧化为Fe3＋(如通入Cl2或加入H2O2)，再调节溶液的pH，使Fe3＋转化为红褐色的Fe(OH)3沉淀过滤除去。 【典例5】（25-26高一下·天津·期末 节选）A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物且都含有一种相同元素，A是单质，B是A的氧化物。它们有如图反应关系： 若B是红棕色固体，反应③在盐酸中完成，则反应②中加入物质的化学式为_________；若C、D组成元素相同，则C转化为D的离子方程式为___________________________。 【答案】Cl2 【详解】①B是红棕色固体且为单质A的氧化物，可推断A为Fe，B为Fe2O3；反应③在盐酸中完成，即Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3，故C为FeCl3；反应②为Fe转化为FeCl3，需加入强氧化剂氯气，化学式为Cl2。 ②C、D组成元素相同且能相互转化，则D为FeCl2。C转化为D即FeCl3转化为FeCl2，通常加入Fe粉，离子方程式为。 【变式5-1】（24-25高一上·天津南开·期末）含铁元素的部分物质的类别及铁元素价态的关系如图所示。 回答下列问题： (1)Fe可与稀HNO3发生反应，生成Fe(NO3)3、NO气体和水。写出该反应的化学方程式：___________。 (2)利用废铁屑(杂质不溶于酸)制备X i．取ag废铁屑溶于过量稀硫酸中，过滤 ii．向滤液中加入足量氯水 iii．再加入过量的氢氧化钠溶液，有沉淀Y生成 iv．过滤，加热沉淀Y至质量不再发生变化，得到bg固体X ①步骤ii中氯水的作用是 ___________。 ②沉淀Y的颜色为 ___________。 ③该废铁屑中铁元素的质量分数为 ___________。 (3)写出图中Z转化为Y的化学方程式：___________。 (4)制作广告牌时，用FeCl3溶液刻蚀不锈钢，该反应的离子方程式为 ___________。可与FeCl3溶液发生反应，使溶液变红的试剂是 ___________(填名称)。 (5)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色净水剂，主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠的原理为3NaClO+Fe2(SO4)3+10NaOH═2Na2FeO4+3NaCl+3Na2SO4+5H2O。 ①每生成1mol Na2FeO4时转移电子的数目为 ___________。 ②高铁酸钠可用作净水剂的原因是 ___________。 【答案】(1)Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O (2) ①氧化亚铁离子生成铁离子 ②红褐色 ③×100% (3)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (4) 2Fe3++Fe=3Fe2+ 硫氰化钾溶液 (5) ①3NA ②高铁酸钠被还原后的产物Fe3+能发生水解反应生成氢氧化铁胶体，氢氧化铁胶体具有吸附性 【分析】根据铁元素的“价类二维图”，X是Fe2O3、Y是Fe(OH)3、Z是Fe(OH)2。 【详解】（1）Fe可与稀HNO3发生反应，生成Fe(NO3)3、NO气体和水，铁元素化合价由0升高为+3、硝酸中N元素化合价由+5降低为+2，根据得失电子守恒，配平该反应的化学方程式为Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O。 （2）i．取ag废铁屑溶于过量稀硫酸中，过滤得到硫酸亚铁溶液； ii．向滤液中加入足量氯水，氯水把氯化亚铁氧化为氯化铁； iii．再加入过量的氢氧化钠溶液，氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠； iv．过滤，加热氢氧化铁沉淀，氢氧化铁分解为氧化铁和水； ①步骤ii中氯水的作用是氧化亚铁离子生成铁离子。 ②Y是氢氧化铁，颜色为红褐色。 ③得到bg固体X为Fe2O3，根据铁元素守恒，该废铁屑中铁元素的质量分数=×100%。 （3）Z转化为Y是氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁，反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； （4）用FeCl3溶液刻蚀不锈钢，铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，该反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+。KSCN遇Fe3+溶液变红，可与FeCl3溶液发生反应，使溶液变红的试剂是硫氰化钾溶液。 （5）①铁元素化合价由+3升高为+6，每生成1mol Na2FeO4时转移电子的数目3NA。 ②高铁酸钠可用作净水剂的原因是：高铁酸钠被还原后的产物Fe3+能发生水解反应生成氢氧化铁胶体，氢氧化铁胶体具有吸附性，能吸附水中悬浮杂质。 【变式5-2】（24-25高一上·天津宝坻·阶段检测）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，以物质类别为横坐标所绘制的二维平面图像。如图为铁元素的价类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是 A．由图可预测：高铁酸盐具有强还原性 B．Fe与S单质化合可以得到铁盐 C．能一步转化得到 D．FeO、 Fe2O3不能通过化合反应制得 、 【答案】D 【详解】A．由图可预测：高铁酸盐中的Fe元素为+6价，易得到电子，具有强氧化性，A错误； B．Fe与S单质化合可以得到亚铁盐FeS，B错误； C．不能一步转化得到 ，需要先转化为+3价铁再转化为氢氧化物，或先转化成氢氧化物再被氧化，C错误； D．FeO、Fe2O3不溶于水，也不会和水反应，则FeO、 Fe2O3不能通过化合反应制得 Fe(OH)2、Fe(OH)3，D正确； 故选D。 【变式5-3】（24-25高一上·天津静海·阶段检测）已知A是一种常见金属，B的俗称为磁性氧化铁，C溶液呈浅绿色。试根据图中转化关系，回答下列问题。 (1)G的化学式为_______ 检验D中阴离子的方法是_______。 (2)E在空气中放置容易转化为F，产生的现象为_______。 (3)写出A→B转化的化学方程式_______。该反应中每消耗0.3molA，可转移电子_______mol。 (4)写出D→C转化的离子方程式_______。 (5)写出B与盐酸反应的离子方程式_______。 【答案】(1) Fe2O3 取少量溶液于试管中，滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则溶液中含有氯离子 (2)白色迅速变为灰绿色最后变为红褐色 (3) 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 0.8mol (4)Fe+2Fe3+=3Fe2+ (5)Fe3O4 + 8H+ =2 Fe3++ Fe2++ 4H2O 【分析】B的俗称为磁性氧化铁，C溶液呈浅绿色，则B为Fe3O4，C为FeCl2；从而得出A为Fe，X为H2。依据物质的转化关系，可得出D为FeCl3，E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3，G为Fe2O3。 【详解】（1）G的化学式为Fe2O3，D为FeCl3，检验D中阴离子的方法是取少量溶液于试管中，滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则溶液中含有氯离子。 （2）E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3，E在空气中放置容易转化为F，产生的现象为白色迅速变为灰绿色最后变为红褐色。 （3）A为Fe，B为Fe3O4，A→B转化的化学方程式3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。3molFe反应，转移8mol电子，故该反应中每消耗0.3molA，可转移电子0.8mol。 （4）D为FeCl3，C为FeCl2；D→C转化的离子方程式Fe+2Fe3+=3Fe2+。 （5）B为Fe3O4，B与盐酸反应的离子方程式Fe3O4 + 8H+ =2 Fe3++ Fe2++ 4H2O。 ▌题型06 守恒法在有关铁及其化合物计算中的应用 第一步：守恒法在铁及其化合物计算中的应用，主要体现在以下几个方面： 1. 元素守恒（质量守恒） 原理：反应前后，元素的质量不变。 应用：适用于涉及铁元素在不同化合物之间转化的计算。 2. 电子转移守恒 原理：在氧化还原反应中，氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数。 应用：适用于涉及铁元素价态变化的氧化还原反应计算。 3. 电荷守恒 原理：在电解质溶液中，正电荷总数等于负电荷总数。 应用：适用于涉及铁及其化合物在溶液中反应的计算，特别是当溶液中存在多种离子时。 第二步：提炼守恒法应用的解题步骤 1. 审题：明确反应过程，找出关键反应物和生成物。 2. 确定守恒类型：根据题目特点，判断适用哪种守恒原理（元素守恒、电子守恒或电荷守恒）。 3. 建立守恒关系：根据确定的守恒类型，列出反应前后守恒量的数学表达式。 4. 求解：解方程，得出答案。 第三步：总结守恒法应用的注意事项 元素守恒：注意铁元素在不同化合物中的存在形式，确保不遗漏、不重复。 电子转移守恒：准确判断铁元素的价态变化，以及氧化剂、还原剂的电子转移情况。 电荷守恒：注意溶液中所有离子的电荷，确保不遗漏任何离子。 通过以上步骤，可以系统地掌握守恒法在铁及其化合物计算中的应用方法。 【典例6】（25-26高一上·天津滨海新区·期末）6 g Fe和Fe2O3的混合物，加入150 mL足量的稀硫酸，在标准状况下收集到1.12 L H2，向反应后的溶液中滴加KSCN溶液不变红。为中和过量的稀硫酸，并使Fe元素全部转化为Fe(OH)2沉淀，恰好消耗了200 mL 3 mol·L-1的NaOH溶液，则该稀H2SO4的物质的量浓度为 A．2.25 mol·L-1 B．2 mol·L-1 C．3 mol·L-1 D．0.6 mol·L-1 【答案】B 【详解】反应后滴加KSCN溶液不变红，说明溶液中无Fe3+，所有铁元素均以Fe2+形式存在。最终，Fe2+全部转化为Fe(OH)2沉淀，过量H2SO4被中和，溶液中溶质仅为Na2SO4。根据钠元素和硫元素守恒，n(NaOH) = 2n(H2SO4)。已知n(NaOH) = 3 mol/L × 0.2 L = 0.6 mol，则n(H2SO4) = 0.6 / 2 = 0.3 mol，故c(H2SO4) = 0.3 mol / 0.15 L = 2 mol/L。 故答案为B。 【变式6-1】（24-25高一上·天津宝坻·阶段检测）部分被氧化的 Fe-Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.92g， 经如下处理： 下列说法不正确的是 A．滤液A 中的阳离子为 B．样品中含氧元素的物质的量为0.03 mol C．溶解样品的过程中消耗硫酸的总物质的量为0.04 mol D．V=224mL 【答案】A 【分析】样品加入足量稀硫酸，铜不与稀硫酸反应，则生成的滤渣3.2g为铜，金属铜可以和三价铁反应，滤液中不含有Cu2+，有铜单质剩余，所以滤液A中一定不含有+3价铁离子，且Fe恰好全部转化为FeSO4，最后溶液中溶质为过量H2SO4和FeSO4，加入足量NaOH，生成，过滤，灼烧得到的3.2g固体为三氧化二铁，其物质的量为=0.02mol，据此分析。 【详解】A．根据分析可知，滤液A 中一定不含有 ，A错误； B．最后加热Fe元素的物质的量为：n(Fe)=0.02mol×2=0.04mol，铁元素的质量为：0.04mol×56g/mol=2.24g，则样品中氧元素的质量为：5.92g-2.24g-3.2g=0.48g，氧元素的物质的量为：=0.03mol，B正确； C．根据铁元素的物质的量为0.04mol，铁与过量稀硫酸反应生成硫酸亚铁，则反应消耗硫酸的物质的量为0.04mol，C正确； D．铁元素物质的量为0.04mol，说明参加反应硫酸物质的量为0.04mol，含氢离子0.08mol，而其中部分氢离子生成氢气，另外的H+和合金中的氧结合成水了，根据B选项可知氧元素的物质的量为0.03mol，它结合0.06mol H+，所以硫酸中生成氢气的H+的物质的量为：0.08mol-0.06mol=0.02mol，即生成0.01mol氢气，标况体积为0.01mol氢气的体积为2.24L，即224mL，D正确； 故选A。 【变式6-2】（25-26高一上·天津西青·期末）钢铁制品经常进行烤蓝处理，即在铁制品的表面生成一层致密的。取m g烤蓝铁片样品，放入140.00 mL 1 mol/L的盐酸中恰好完全反应，生成1120 mL(标准状况)，将反应后的溶液稀释至500 mL。下列说法错误的是 A．俗称磁性氧化铁，可用于制造打印机使用的墨粉 B．该过程发生的反应中，包含2个氧化还原反应 C．稀释后溶液中 mol/L D．样品质量m=4.24 g 【答案】C 【详解】A．俗称磁性氧化铁，具有磁性，确实可用于制造打印机使用的墨粉，A正确； B．该过程发生的反应有：与盐酸反应为非氧化还原反应；Fe与盐酸反应为氧化还原反应；Fe与反应为氧化还原反应，整个过程包含2个氧化还原反应，B正确； C．，根据反应，可知与盐酸反应的Fe为0.05 mol，生成为0.05 mol，消耗HCl为0.10 mol；，与反应的HCl为；根据反应，计算的物质的量，该反应生成为0.005 mol，生成为0.01 mol；根据反应，计算与反应的Fe的物质的量为，该反应生成为0.015 mol；计算最终溶液中的总物质的量，稀释后溶液中，C错误； D．的质量，Fe的总物质的量，Fe的质量，样品总质量，D正确； 故答案选C。 【变式6-3】（25-26高一上·天津滨海新区·阶段检测）含铁元素的部分物质的类别及铁元素价态的关系如下图所示，按要求回答下列问题。 (1)铁和水蒸气反应的化学方程式为______。 (2)写出图中X转化为Y的化学方程式：______。 (3)高铁酸盐(如)被科学家们公认为绿色消毒剂。从元素化合价角度预测它具有的化学性质为(填“氧化性”或“还原性”)______。 (4)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．滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明铁粉一定未变质 B．滴加KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉一定变质 C．依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉一定全部变质 (5)利用废铁屑（已知废铁屑中的杂质不与酸反应也不溶于水）制备 ⅰ、取20.0g废铁屑溶于过量稀硫酸中，过滤 ⅱ、向滤液中加入足量氯水 ⅲ、再加入过量的氨水，有沉淀Y生成 ⅳ、过滤，加热沉淀Y至质量不再发生变化，得到16.0g红棕色的固体 ①步骤ⅱ中加入氯水发生反应的离子方程式是______。 ②该废铁屑中铁元素的质量分数为______。 (6)把一定量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，所得溶液中和物质的量浓度恰好相等。则已反应的和未反应的的物质的量之比为______。 【答案】(1) (2) (3)氧化性 (4)B (5) ① ②56% (6)2：3 【分析】由图可知，X的物质类别为碱，铁元素化合价为+2，所以是氢氧化亚铁，化学式为；Y的物质类别为碱，铁元素化合价为+3，所以是氢氧化铁，化学式为。 【详解】（1）铁在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气：； （2）氢氧化亚铁在空气中被氧气氧化为氢氧化铁：； （3）高铁酸根中Fe为+6价，处于最高价态，容易得电子，因此具有氧化性，故答案为：氧化性； （4）A．滴加KSCN溶液不变红，不能说明铁粉一定未变质，因为如果有存在，过量的铁粉会将其还原为，A错误； B．滴加KSCN溶液变红，说明溶液中存在，即铁粉一定变质，B正确； C．加氯水后变红，只能说明原溶液中有，不能说明铁粉全部变质，C错误； 故答案选B； （5）① 步骤ⅱ中氯水将氧化为，离子方程式为：； ② 16.0 g红棕色固体的物质的量为：，其中铁元素的物质的量为，质量为：，因此铁屑中铁元素的质量分数为：，故答案为：； （6）设反应后和的物质的量均为，反应方程式：，生成的为，则已反应的为；原有为，反应后总为，得，已反应的为，未反应的为，因此已反应的和未反应的物质的量之比为，故答案为：。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 铁及其化合物（题型突破·举一反三） ▌题型01 铁单质 【典例1】B 【变式1-1】A 【变式1-2】A 【变式1-3】D ▌题型02 铁的氧化物 【典例2】C 【变式2-1】B 【变式2-2】C 【变式2-3】B ▌题型03 铁的氢氧化物 【典例3】B 【变式3-1】C 【变式3-2】D 【变式3-3】B ▌题型04 铁盐、亚铁盐的性质与检验 【典例4】B 【变式4-1】C 【变式4-2】B 【变式4-3】A ▌题型05 铁及其化合物之间的相互转化及其应用 【典例5】Cl2 【变式5-1】(1)Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O (2) ①氧化亚铁离子生成铁离子 ②红褐色 ③×100% (3)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (4) 2Fe3++Fe=3Fe2+ 硫氰化钾溶液 (5) ①3NA ②高铁酸钠被还原后的产物Fe3+能发生水解反应生成氢氧化铁胶体，氢氧化铁胶体具有吸附性 【变式5-2】D 【变式5-3】(1) Fe2O3 取少量溶液于试管中，滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则溶液中含有氯离子 (2)白色迅速变为灰绿色最后变为红褐色 (3) 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 0.8mol (4)Fe+2Fe3+=3Fe2+ (5)Fe3O4 + 8H+ =2 Fe3++ Fe2++ 4H2O ▌题型06 守恒法在有关铁及其化合物计算中的应用 【典例6】B 【变式6-1】A 【变式6-2】C 【变式6-3】(1) (2) (3)氧化性 (4)B (5) ① ②56% (6)2：3 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $