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

该高中化学讲义聚焦铁及其重要化合物，涵盖铁的性质、氧化物、氢氧化物、Fe²⁺/Fe³⁺性质与检验、“铁三角”转化及价类二维图等核心考点，按知识解构-考向破译逻辑架构知识体系，通过命题透视、思维建模、考点精讲、真题溯源四环节，帮助学生系统搭建知识框架，突破转化规律与实验难点。 资料以科学思维为引领，创新设计Fe(OH)₂制备三种方法等解题妙招，结合实验探究活动（如铁化合物转化的装置分析）培养科学探究能力，设置分层练习与真题训练，助力学生高效掌握考点应用，为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供精准指导。

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 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 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 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 考查铁的性质与应用 考向2 考查氢氧化亚铁的制备 解题妙招1 Fe(OH)2制备的三种思维方法 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 Fe2＋和Fe3＋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Fe2＋、Fe3＋ 的性质及其检验 考向2 考查“铁三角”的转化及应用 考向3 考查铁元素的“价—类”二维图 考向4 实验探究铁及其重要化合物的转化关系 04 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--三年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 铁元素的“价—类”二维图 广东卷T14，4分 Fe2＋、Fe3＋ 的性质及其检验 广东卷T9，2分 广东卷T8，2分 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 1．从命题题型和内容上看，分析近三年高考试题，从分值来看，铁所占的比重相对较大，除铁是重要的金属元素外，还取决于铁元素与生产生活的紧密联系，Fe、Fe2＋、Fe3＋之间的转化，以及所承载的氧化还原反应等重要知识点。考查内容主要集中在“铁三角”，Fe与酸的反应，铁的变价、Fe(OH)2和Fe(OH)3的性质等。考查内容集中在选择题题中出现某一选项进行分析，简答、实验、推断、计算偶而也会出现。 2．从命题思路上看，预测新的一年高考可能会在选择题中考查铁及其化合物的性质和应用与转化，在化工流程题或综合实验题中考查铁及其化合物的转化。重点涉及：金属离子如Fe3+、Fe2+等的检验、金属及其化合物的化学方程式的书写或正误判断、金属化合物性质的实验探究、用含多种金属元素的矿物制备某种金属化合物、有关金属及其化合物的计算等。 ►复习目标： 1．能列举、描述、辨识铁及其化合物重要的物理和化学性质及实验现象。 2．能根据铁及其化合物的性质分析实验室、生产、生活及环境中的某些常见问题，说明妥善保存、合理使用化学品的常见方法。 3．能说明铁及其化合物的应用对社会发展的价值、对环境的影响。 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 1．存在及位置 （1）游离态：铁在自然界中可以以单质的形态存在于陨铁中。 （2）化合态：铁主要以化合物的形态存在，主要以+2价和+3价存在于矿石中，如黄铁矿(主要成分是FeS2)、赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、磁铁矿(主要成分是Fe3O4)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)等。。 （3）含量：铁元素在地壳中含量仅次于氧、硅和铝，居第四位。 （4）核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2，价电子排布式：3d64s2。 （5）原子结构示意图： 2．铁的物理性质 颜色状态 导电性、导热性、延展性 熔、沸点 特性 银白色固体 良好(导电性不如铜和铝) 高 被磁铁吸引 3．铁的化学性质 （1）化学性质 通性 非金属单质 弱氧化剂 Fe＋SFeS 强氧化剂 2Fe＋3Cl22FeCl3(产生棕黄色的烟) 非氧化性酸 HCl 稀硫酸 Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑ 盐 CuSO4溶液 Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu 水 高温水蒸气 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 特性 钝化 室温下，铁在浓硫酸、浓硝酸中，表面形成一层致密的氧化物膜，保护内部的金属不再与酸反应 （2）实验探究铁粉与水蒸气的反应 实验装置 操作现象 用火柴点燃肥皂液，听到爆鸣声，证明生成了H2 实验结论 在高温下，铁能与水蒸气反应，化学方程式为：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 得分速记 （1）Fe与O2(点燃)、H2O(g)(高温)反应的固体产物都是Fe3O4而不是Fe2O3。 （2）常温下，Fe、Al在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化，但加热后能继续反应。 （3）Fe与Cl2反应时生成FeCl3，与S反应时生成FeS，说明Cl2的氧化性强于S。 （4）Fe与在少量Cl2中燃烧不能生成FeCl2，因为FeCl3和Fe必须在溶液中才能反应。所以无论Cl2是过量还是少量，Fe与Cl2反应只生成FeCl3。 （5）Fe与盐酸反应生成FeCl2而不是FeCl3；Fe与I2反应生成FeI2而不是FeI3。 （6）在电化学中铁作负极时电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋。 4．铁的冶炼 （1）原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石。 （2）设备：高炉。 （3）主要反应： ①还原剂的生成：C＋O2CO2，CO2＋C2CO； ②铁的生成：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。 知识点2 铁的氧化物 物质 氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4) 俗称 铁红 磁性氧化铁 颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性) 溶解性 不溶于水 铁的价态 ＋2 ＋3 ＋2、＋3 与H＋反应的离子方程式 FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O 6H＋＋Fe2O3=2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O 稳定性 6FeO＋O22Fe3O4 稳定 稳定 与CO、C、H2反应 生成单质铁及CO2或H2O 用途 Fe2O3常用作红色油漆与涂料，赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁的原料 得分速记 （1）Fe3O4是一种混合价态的氧化物，可以写成FeO·Fe2O3形式，具有FeO和Fe2O3的双重性质，但它不是一种混合物，而是纯净物。 （2）铁的三种氧化物中只有Fe3O4不是碱性氧化物。 （3）Fe3O4和FeO含+2价的铁，是一种还原性氧化物，与氧化性酸发生氧化还原反应生成Fe3+。 （4）Fe3O4和Fe2O3含+3价的铁，是一种氧化性氧化物，与还原性酸发生氧化还原反应生成Fe2+。 知识点3 铁的氢氧化物 1．铁的氢氧化物 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色态 白色固体 红褐色固体 溶解性 难溶于水 难溶于水 与盐酸反应 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 受热分解 － 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 制法 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－===Fe(OH)3↓ 二者的关系 空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 得分速记 ①Fe(OH)2与硝酸反应不是发生中和反应生成盐和水，而是发生氧化还原反应3Fe(OH)2＋10HNO3=3Fe(NO3)3＋NO↑＋8H2O。 ②Fe(OH)3与氢碘酸(HI)反应不是发生中和反应生成盐和水，而是发生氧化还原反应2Fe(OH)3＋6HI=2FeI2＋I2＋6H2O。 2．铁的氢氧化物的制法 方法 装置 说明 隔绝 空气 用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备 氢气 氛围 中 先打开止水夹，生成的氢气排尽装置中的空气，关闭止水夹，生成的硫酸亚铁被压入氢氧化钠溶液 电解 法 利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀，阳极为铁，阴极为石墨 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，排出溶解的氧气。 （2）将盛有氢氧化钠溶液的胶头滴管尖端插入试管里的亚铁盐溶液液面下，再慢慢挤出NaOH溶液。 （3）在亚铁盐溶液上面加保护层，例如苯或植物油等。 （4）充入保护气，如氢气、氮气、稀有气体等。 （5）用铁作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液或NaCl溶液；利用新产生的Fe2＋与OH－反应制取Fe(OH)2，阴极产生H2，防止Fe(OH)2氧化。 常见的制备Fe(OH)2的装置： 考●向●破●译 考向1 考查铁的性质与应用 例1（2025·广东惠州·模拟预测）劳动创造美好生活。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 冶金工程师对模具充分干燥后，再注入熔融钢水 B 气象员利用干冰进行人工降雨 干冰升华吸收大量的热 C 生物工程师采用多次盐析和溶解来提纯蛋白质 重金属盐可使蛋白质变性 D 净水工程师向水中加入铝盐以实现净水 水解可产生胶体 【答案】C 【解析】A．高温下铁会和水蒸气发生反应，干燥模具可避免该反应发生、防止危险，二者有关联，A不符合题意； B．干冰升华会吸收大量热，使周围空气中的水蒸气冷凝形成降雨，二者有关联，B不符合题意； C．盐析是通过加入轻金属盐改变蛋白质溶解度使蛋白质析出，属于可逆物理变化，和重金属盐使蛋白质变性的化学变化原理无关，二者没有关联，C符合题意； D．水解产生的胶体可以吸附水中悬浮杂质实现净水，二者有关联，D不符合题意； 故选C。 【变式1】【变考法—考查方程式书写】（2025·广东深圳·二模）下列化学方程式或离子方程式书写正确的是 A．溶液与NaOH溶液反应： B．高温下Fe与反应： C．与冷的石灰乳反应： D．铜丝与热的浓硫酸反应： 【答案】A 【解析】A．溶液与NaOH溶液反应生成碳酸钠和水，A正确； B．高温下Fe与反应生成四氧化三铁和氢气，，B错误； C．石灰乳为氢氧化钙的悬浊液，应写化学式，，C错误； D．铜丝与热的浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，，D错误； 故选A。 【变式2】【变载体】（2024·广东汕头·三模）日常生活、生产、医疗与化学有着密切联系。下列说法错误的是 A．节日燃放的五彩缤纷的烟花，所呈现的就是金属元素的焰色 B．充有钠蒸气的高压钠灯常用于道路和广场的照明 C．常温下使用铁质容器盛放浓硫酸是因为浓硫酸不与铁反应 D．《荷塘月色》中描写道“月光如流水一般，静静地泻在这一片叶子和花上。”从化学角度分析这种美景主要源于丁达尔效应 【答案】C 【解析】A．五彩缤纷的烟花，所呈现的就是不同金属元素的焰色，A正确； B．充有钠蒸气的高压钠灯射程远，透雾能力强，常用于道路和广场的照明，B正确； C．常温下，铁与浓硫酸接触会发生钝化，在铁表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止了酸与内层金属的进一步反应，所以能够用铁质容器盛放浓硫酸，故C错误； D．月光透过含水蒸气的空气时产生了丁达尔效应，D正确； 故答案选C。 考向2 考查氢氧化亚铁的制备 例2（2024·广东佛山·一模）一种制备的改进装置如图所示，下列说法错误的是 A．配制溶液时需加入硫酸 B．实验时先注入稀硫酸，再注入NaOH溶液和溶液 C．装置N的作用是液封，并判断装置M中的空气是否排尽 D．用铁粉代替粉末，也能排尽空气 【答案】D 【分析】实验时先注入稀硫酸，碳酸钠和硫酸反应放出二氧化碳，等烧杯内紫色石蕊试液变红，再注入NaOH溶液和溶液生成氢氧化亚铁。 【解析】A．易水解，为防止水解，配制溶液时需加入硫酸，故A正确； B．实验时先注入稀硫酸，等二氧化碳排出锥形瓶内的空气后再注入NaOH溶液和溶液生成氢氧化亚铁，故B正确； C．烧杯内紫色石蕊试液变红，说明锥形瓶内空气完全排出，同时装置N可以防止空气进入锥形瓶，故C正确； D．氢气的密度比空气小，用铁粉代替粉末，不能排尽空气，故D错误； 选D。 解题妙招 解题妙招1 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】（2024·广东·一模）某兴趣小组用下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验，难以达到预期目的的是 A．碱式滴定管排气泡 B．实验室制氨气 C．制取 D．制备并收集NO 【答案】B 【解析】A．碱式滴定管排气泡的操作为，使尖嘴朝上，并挤压玻璃珠，A正确； B．氯化铵受热分解产生氨气，但是其两种气体产物在受冷时又重新化合成氯化铵，无法达到实验目的，应加热氯化铵和氢氧化钙的混合物来制备氨气，B错误； C．制取Fe(OH)2应隔绝空气，防止Fe(OH)2被氧化，故应采用苯进行液封，盛有煮沸的NaOH溶液的长胶头滴管要伸入液面以下，C正确； D．Cu和稀硝酸反应生成NO，NO难溶于水，可以用排水法收集，D正确； 故答案选B。 【变式2】【变情景】（2024·广东茂名·三模）氢氧化亚铁为白色固体，难溶于水，在空气中极易被氧化为氢氧化铁。回答下列问题； （一）实验室制备氢氧化亚铁 （1）装置A中盛装生石灰的仪器的名称是_______________。选择上图中的装置制备氢氧化亚铁，连接顺序为__________（按气流方向从左到右，填写装置标号）。装置C的作用是_______________________。 （2）装置B中发生反应的离子方程式为___________________________。反应结束后，继续通一段时间的，目的是______________。 （二）探究灰绿色沉淀的成因 反应后将装置B中的固体过滤时，白色沉淀会逐渐转变为灰绿色，实验小组为探究灰绿色沉淀的成因，查阅到以下资料； ①沉淀具有较强的吸附性； ②若存在固体杂质，会导致沉淀不够紧密，沉淀与溶液的接触面积会更大。 甲同学猜测灰绿色可能是吸附引起的，设计并完成了实验1～实验3。 实验 操作 试剂（均为0.1） 实验现象 1 向两片玻璃片中心分别滴加试剂，面对面快速夹紧 ⅰ.1滴溶液 ⅱ.4滴NaOH溶液 玻璃片夹缝中有白色浑浊 2 ⅰ.4滴溶液 ⅱ.1滴NaOH溶液 玻璃片夹缝中有白色浑浊，一段时间后变为灰绿色 3 ⅰ.2滴溶液，1滴溶液 ⅱ.2滴NaOH溶液 玻璃片夹缝中立即有灰绿色浑浊 （3）依据甲同学的猜测，实验1中沉淀无灰绿色的原因是____________________。 （4）实验3中立即出现灰绿色浑浊的原因是_______________。 （5）根据以上实验探究，若尽可能制得白色沉淀，需要控制的实验条件除了隔绝氧气外，还有________________。 【答案】（1）三颈烧瓶 ACBD 做安全瓶，防倒吸 （2） 防止拆除装置时残留的氨气逸出，污染空气 （3）NaOH溶液过量，反应后溶液中浓度很小，不易被吸附在表面 （4）沉淀中混有，导致沉淀不够紧密，与溶液的接触面积增大，更容易吸附 （5）保证NaOH溶液过量（或保证溶液不足） 【分析】装置A为氨气的发生装置，B为制备氢氧化亚铁的装置，C为防倒吸装置，连在AC之间，D为NH3的尾气处理装置，据此回答。 【解析】（1）装置A中盛装生石灰的仪器的名称是三颈烧瓶，制备氢氧化亚铁，根据分析可知，装置的连接顺序为ACBD，装置C的作用是做安全瓶，防倒吸； （2）装置B中发生反应的离子方程式为，反应结束后，继续通一段时间的，目的是防止拆除装置时残留的氨气逸出，污染空气； （3）实验1中沉淀无灰绿色的原因是NaOH溶液过量，反应后溶液中浓度很小，不易被吸附在表面； （4）实验3中立即出现灰绿色浑浊的原因是沉淀中混有，导致沉淀不够紧密，与溶液的接触面积增大，更容易吸附； （5）若尽可能制得白色沉淀，需要控制的实验条件除了隔绝氧气外，还有保证NaOH溶液过量（或保证溶液不足）。 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 （1）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，其中以还原性为主，如：遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H＋)等均表现为还原性。 （2）Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。 （3）向FeSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液褪色。反应的离子方程式：MnO＋5Fe2＋＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。 2．可水解 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、SO等均表现为氧化性。 ①Fe3＋与S2－、I－、HS－、SO等具有较强还原性的离子不能大量共存。 ②Fe3＋可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋。 2．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，实验室可用FeCl3滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，反应的化学方程式：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。 ④Fe3＋与HCO、[Al(OH)4]－、CO、ClO－等水解呈碱性的离子不能大量共存。 3．特性 含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN时变成血红色，含有Fe3＋的盐溶液遇到酚类物质时变成紫色。 知识点3 Fe2＋和Fe3＋的检验 1．Fe3＋的检验 （1）观察法：溶液呈棕黄色，证明含有Fe3＋ （2）KSCN法：加入KSCN或其它可溶性硫氰化物溶液，溶液呈血红色，证明含有Fe3＋ 离子方程式：Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3 （3）碱液法：加入氨水或NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，证明含有Fe3＋ 离子方程式：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(红褐色沉淀) （4）淀粉KI试纸法：能使淀粉KI试纸变蓝，证明含有Fe3＋ 离子方程式：2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I2 （5）⑤铜片法：加入铜片，铜片溶解且溶液变为蓝色，证明含有Fe3＋ 离子方程式：2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+ 2．Fe2+的检验 （1）观察法：溶液呈浅绿色，证明含有Fe2＋ （2）碱液法：加入氨水或NaOH溶液，产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe2＋ 离子方程式：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色沉淀) 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(红褐色沉淀) （3）KMnO4法：加入少量酸性KMnO4溶液，能使KMnO4溶液的紫红色变浅，证明有Fe2＋ 离子方程式：5Fe2+＋MnO4－＋8H+===5Fe3+＋Mn2+＋4H2O （4）KSCN法：先加入KSCN，溶液不变红，再加新制氯水溶液变红色的为Fe2＋ 离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3 3．含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验：验Fe2＋和Fe3＋混合溶液时，要分两次分别检验Fe2＋和Fe3＋，检验Fe2＋时要选择酸性高锰酸钾溶液，检验Fe3＋时最好选择KSCN溶液。 答题模板：将混合溶液分成两份分别于两支试管中，向其中一支试管中加入酸性高锰酸钾溶液，若酸性高锰酸钾紫红色褪去，则说明含有Fe2＋；向另一支试管中加入KSCN溶液，若溶液变红，则说明含有Fe3＋。 得分速记 （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 2．铁及其化合物的转化关系——铁的价类二维图 说明： （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： 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。 3．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 （4）物质的制备 考●向●破●译 考向1 考查Fe2＋、Fe3＋ 的性质及其检验 例1（2026·广东深圳·模拟预测）某小组探究浓硝酸与铁的反应，并检验气体产物的性质，实验装置如图所示，装置丁中的a溶液为酸性KMnO4溶液，用于吸收尾气。已知：FeSO4+NO[Fe(NO)]SO4(棕色)。下列说法正确的是 A．用KSCN溶液和氯水可检验装置甲反应产物中是否有Fe2+ B．装置乙中铜溶解，是NO2将铜氧化的结果 C．装置丙中溶液由浅绿色变为棕色，说明装置甲中生成了NO D．装置丁中的a溶液可用酸性NaClO溶液代替 【答案】D 【分析】装置甲中，铁与浓硝酸在热水浴中反应，主要生成，随着反应进行，硝酸浓度降低，可能生成；装置乙中，与水反应生成和硝酸，硝酸与铜反应使铜溶解；装置丙中，与反应生成棕色的；装置丁中，酸性溶液用于吸收尾气，据此分析。 【解析】A．装置甲中反应产物含，加入溶液会变红，无法检验，A错误； B．装置乙中铜溶解，是与水反应生成的硝酸将铜氧化，B错误； C．装置丙中溶液变棕色，可能是装置乙中生成的，C错误； D．酸性溶液具有强氧化性，可氧化尾气，可代替酸性溶液，D正确； 故选D。 【变式1】【变载体】（2025·广东惠州·模拟预测）下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且两者间具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 氢氟酸用于溶蚀玻璃生产磨砂玻璃 SiO2+4H++4F- =SiF4↑+2H2O B 存放溴时加少量水覆盖并密封保存 溴单质容易挥发 C Fe2+与K3[Fe(CN)6]可生成红色物质 K3[Fe(CN)6]溶液可用于检测Fe2+ D 聚氯乙烯塑料可用作食品包装 聚氯乙烯塑料制品耐腐蚀 【答案】B 【解析】A．氢氟酸可与反应用于溶蚀玻璃，陈述Ⅰ正确，但HF是弱酸，书写离子方程式时不能拆分为和，陈述Ⅱ的离子方程式错误，A错误； B．溴单质沸点低、易挥发，存放时加少量水覆盖（水封）可减少溴的挥发，陈述Ⅰ和Ⅱ均正确，且二者存在因果关系，B正确； C．与反应生成蓝色沉淀而非红色物质，陈述Ⅰ错误，C错误； D．聚氯乙烯会释放有毒的增塑剂等物质，不能用作食品包装，陈述Ⅰ错误，D错误； 因此答案选B。 【变式2】（2026·广东茂名·二模）利用如图装置开展氯气的制备与性质实验（部分夹持装置省略）。下列说法不正确的是 A．烧瓶a中发生反应： B．烧瓶d中有大量生成 C．试管e中湿润的红色花瓣褪色 D．反应结束后往试管f中滴入KSCN溶液，溶液变红，说明被氧化 【答案】B 【分析】利用浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气，通过饱和食盐水除去氯化氢，通过浓硫酸干燥氯气，再依次通过灼热的细铁丝、湿润的红色花瓣、含有铁粉的硫酸亚铁溶液、最后往反应后的硫酸亚铁溶液滴加KSCN溶液检验氯气的氧化性。 【解析】A．浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气、氯化钾、氯化锰和水，化学方程式：，A正确； B．烧瓶d中，灼热的铁丝与氯气反应，有大量生成，B错误； C．试管e中，湿润的红色花瓣接触氯气时，氯气与水反应生成具有漂白性的次氯酸，次氯酸能使有色花瓣褪色，C正确； D．试管f中溶液与铁粉混合，氯气通入后，被氧化为，滴入KSCN溶液，溶液变红，能说明被氧化，D正确； 故选B。 考向2 考查“铁三角”的转化及应用 例2（2025·广东惠州·模拟预测）以下几组物质，不能按照图示关系进行转化的是 选项 X Y Z W A Al Al2O3 Al(OH)3 AlCl3 B Cl2 Ca(ClO)2 HClO HCl C FeCl3 FeCl2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 D S FeS H2S SO2 【答案】A 【解析】A．Al(X)与氧气反应可一步生成，但不与水反应，无法一步转化为；同时是共价化合物，熔融不导电，无法通过一步反应得到Al(X)，因此不能完成图示转化，A符合题意； B． 与石灰乳反应一步得，与、水反应一步得，光照分解一步得HCl(W)，浓HCl(W)与加热一步得，可以完成转化，B不符合题意； C． 与Fe反应一步得，与碱反应一步得，与氧气、水反应一步得，与盐酸反应一步得，可以完成转化，C不符合题意； D． S(X)与Fe加热一步得FeS(Y)，FeS(Y)与非氧化性酸（如盐酸）反应一步得，与氧气点燃一步得，与反应一步得S(X)，可以完成转化，D不符合题意； 故选A。 【变式1】【变考法】（2026·广东深圳·一模）能满足下列物质间直接转化关系，且推理成立的是 A．X可为，Y可为 B．X可为硫，反应①的另一反应物可能为 C．X可为Na，反应①为电解Z的水溶液 D．X可为铁，若Z为，则加入足量铜可实现反应①的转化 【答案】B 【解析】A．和氧气一步反应只能生成NO，无法直接得到，不能满足X直接到Y的转化，A错误； B．X为硫单质，硫和氧气一步反应生成氧化物（Y），和碱反应生成亚硫酸盐（Z，盐）；酸性条件下，亚硫酸盐可以和发生归中反应生成硫单质，因此反应①的另一反应物可能为，满足转化，B正确； C．X为Na，对应的氧化物Y生成钠盐Z（盐），电解Z的水溶液时，氢离子优先得电子，无法得到钠单质，要得到钠需要电解熔融Z，C错误； D．金属活动性Fe>Cu，铜的还原性弱于铁，和足量铜反应只能生成和，无法得到铁单质，不能实现转化，D错误； 故选B。 【变式2】【变载体】（2023·广东·一模）已知甲、乙、丙有如图所示的转化关系(部分物质和反应条件已略去，“→”表示一步反应即可实现)，下列各组物质不满足图示转化关系的是 选项 甲 乙 丙 A NaOH B Si C D S 【答案】C 【解析】A．由，，，满足图示关系，选项A不符合； B．由，，，满足图示关系，选项B不符合； C．Fe2O3无法直接生成Fe(OH)3，Fe(OH)3+3HCl= FeCl3+3H2O，，不满足图示关系，选项C符合； D．由3S+6NaOH=Na2SO3+2Na2S+3H2O，Na2SO3+3H2S=2Na2S+3S+3H2O，2Na2SO3+ O2= 2Na2SO4，满足图示关系，选项D不符合； 答案选C。 考向3 考查铁元素的“价—类”二维图 例3（2025·广东深圳·一模）部分含Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 A．无法直接转化为 B．e（硫酸盐）的水溶液可用于水体的净化 C．e的水溶液一定呈酸性 D．若和含同种元素，则保存溶液时可加入少量 【答案】C 【分析】当为铝元素时：a为Al单质，c为Al2O3，e为+3价的铝盐，g为Al(OH)3；当为铁元素时：a为Fe单质，b为FeO，c为Fe2O3，d为+2价的亚铁盐，e为+3价的铁盐，f为Fe(OH)2，g为Fe(OH)3，据此回答。 【解析】A．b为FeO，f为Fe(OH)2，FeO不溶于水且不与水直接反应，无法一步转化为Fe(OH)2，A不符合题意； B．e为+3价的盐（Fe3+或Al3+的盐），其硫酸盐如Fe2(SO4)3或Al2(SO4)3，在水溶液中Fe3+或Al3+水解生成胶体，具有吸附性，可用于水体净化，B不符合题意； C．e为+3价的盐，若为，其水溶液中水解生成OH-，溶液呈碱性，并非一定呈酸性，C符合题意； D．若a和d含同种元素，a为Fe单质，d为亚铁盐，保存Fe2+溶液时加入少量Fe单质可防止Fe2+被氧化，D不符合题意； 故答案选C。 【变式1】【变载体】（2025·广东·模拟预测）部分含 Fe、Cu物质的价-类二维图如图所示，下列说法正确的是 A．若g为氯化物，则g一定可通过a发生化合反应制得 B．若蒸干 h 溶液并灼烧，一定存在转化关系：h→f→d→a C．若c为黑色粉末，则组成c的金属元素一定位于元素周期表 ds区 D．用e检验糖类，若有 b生成，则该糖类一定为葡萄糖 【答案】A 【解析】A．g为+2价铁的氯化物（），a是单质，与发生化合反应可制，可通过a发生化合反应制得，故A正确； B．f是+3价铁的碱即，受热分解生成（d），需要加还原剂被还原可生成（a），但不是一定存在h→f→d→a这样的转化，故B错误； C．c为黑色粉末，若c是，位于周期表d区；若c是，位于ds区，所以组成c的金属元素不一定位于ds区，故C错误； D．若e是悬浊液，b是，用悬浊液检验糖类，若生成，该糖类为还原性糖，不一定是葡萄糖，可能是麦芽糖，故D错误； 故选A。 【变式2】（2025·广东广州·一模）部分含Na或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示。 下列推断不合理的是 A．若a和b含同种金属元素，则a能与H2O反应生成c B．若b能与H2O反应生成O2则b中含共价键和离子键 C．若f能溶于NaOH溶液，则f中的金属元素位于周期表d区 D．在含同种金属元素的d→g→f转化过程中，一定存在物质颜色的变化 【答案】C 【分析】多种元素价类二维图，现根据价态排除不满足的元素，再根据物质类别进行具体判断。 【解析】A．若a和b含同种金属元素，a为单质，b为+1价氧化物，如Na和Na2O，则a能与H2O反应生成c，故A正确； B．若b能与H2O反应生成O2，则b为过氧化物，如Na2O2，则b中含共价键和离子键，故B正确； C．若f能溶于NaOH溶液，则f为Al，位于周期表p区，故C错误； D．在含同种金属元素的d→g→f转化过程中，化合价升高，一定存在物质颜色的变化，如氢氧化亚铁→氢氧化铁→氧化铁，故D正确； 答案选C。 考向4 实验探究铁及其重要化合物的转化关系 例4（2025·广东深圳·模拟预测）FeCl3用途广泛，某小组围绕FeCl3开展如下探究。 Ⅰ．配制溶液 （1）配制100 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液，用托盘天平称取FeCl3固体________g。 （2）上述配制溶液的过程中，不需要使用的仪器有________（填字母）。 Ⅱ．溶液颜色探究 FeCl3溶液为黄色。小组同学探究FeCl3溶液呈黄色的原因。 查阅资料  Fe3+的水合离子在稀溶液中为无色。 提出猜想  猜想1：Fe3+水解为黄色的[Fe(OH)]2+；猜想2：Fe3+与配位为黄色的。 实验验证  为验证猜想1、2是否成立，小组同学设计实验ⅰ~ⅲ。 实验序号 实验操作 试剂① 试剂② 溶液颜色变化 ⅰ 取体积为V1的试剂①，记录溶液颜色；向其中分别加入体积为V2的试剂②，振荡，观察溶液颜色变化 1 mol·L-1 FeCl3溶液 8 mol·L-1盐酸 黄色加深 ⅱ 1 mol·L-1 Fe(NO3)3溶液 8 mol·L-1硝酸 黄色变为无色 ⅲ 0.5 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液 a mol·L-1硫酸 黄色变为无色 （3）a=________。 （4）Fe3+水解为[Fe(OH)]2+的离子方程式为________。 （5）小组同学认为实验ⅱ和ⅲ可证明猜想1正确。向Fe(NO3)3溶液中加入HNO3后，溶液变为无色的原因为________。 （6）为探究实验ⅰ中溶液黄色加深的原因，小组同学又设计实验ⅳ。 实验序号 实验操作 溶液颜色变化 ⅳ 向实验ⅱ（或实验ⅲ）所得无色溶液中加入少量________（填试剂） 无色变为黄色 由实验ⅳ可知，Fe3+可与配位为黄色的。 实验结论  猜想1和2均可能导致FeCl3溶液呈黄色。 （7）向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，现象为________，加入KCl固体，溶液颜色不变，通过相关化学方程式及计算说明原因：________。已知此条件下主要发生：  ，  。 【答案】（1）16.3 （2）AB （3）4 （4）（唯一答案） （5）溶液中存在水解平衡，加入HNO3后，平衡逆向移动，抑制Fe3+水解 （6）NaCl固体 （7）溶液变为红色 ，，该反应的平衡常数很小，反应进行的程度很小 【分析】配制100 mL 1mol/L氯化铁溶液需称量16.3 g固体，无需圆底烧瓶、分液漏斗。已知水合铁离子无色，溶液黄色来自水解产物或配位离子。控制氢离子浓度相等进行对照实验，加酸抑制铁离子水解，黄色褪去证明猜想 1 成立；向无色含铁溶液补充氯离子，溶液复现黄色，验证氯离子配位致黄。硫氰根与铁离子配位平衡常数远大于氯离子，加氯化钾固体几乎不消耗显色配离子，溶液血红色无变化，据此回答。 【解析】（1）配制100 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液需要0.1 mol FeCl3固体，所以需要FeCl3固体的质量为16.25 g，则用托盘天平称取FeCl3固体16.3 g； （2）配制溶液过程中不需要圆底烧瓶及分液漏斗，A、B项符合题意； （3）三组实验中的试剂②中H+浓度需保持一致，即，故a=4； （4）Fe3+水解为的离子方程式为； （5）Fe(NO3)3溶液中存在Fe3+的水解平衡，加入HNO3后，抑制Fe3+的水解，平衡逆向移动，浓度减小，溶液变为无色； （6）实验ⅳ中，加入试剂后，溶液由无色变为黄色，结合实验ⅰ可知，Fe3+可与配位为黄色的，加入的试剂中需含有，但不能引入水且不能影响溶液酸碱性，NaCl固体、KCl固体均符合题意； （7）Fe3+遇到KSCN溶液显红色。红色溶液中存在平衡，加入KCl固体后，Fe3+可与配位生成，即存在平衡，则的，该反应的平衡常数很小，反应进行的程度很小，因此溶液颜色不变。 【变式1】【变载体】（2026·广东肇庆·模拟预测）兴趣小组探究与的还原性，设计实验并进行分析。 资料：i．为翠绿色晶体；水溶液中存在： 　； ii．为黄色固体，微溶于水。 【实验一】探究的还原性 步骤 实验操作 实验现象 Ⅰ 在避光处，向溶液中缓慢加入溶液至过量，搅拌，充分反应后，冰水浴冷却，过滤、洗涤。 得到翠绿色溶液和翠绿色晶体 Ⅱ 取少量步骤Ⅰ中的翠绿色溶液，滴加溶液。 未出现蓝色沉淀 （1）溶液的配制：取固体溶于_____（填试剂名称），再稀释至指定浓度。 （2）将步骤Ⅰ中的翠绿色晶体光照一段时间，发生反应的化学方程式为：____。 ________+__ （3）根据实验现象推测出未被氧化，从平衡常数分析可能的原因是_________。 【实验二】利用电化学装置探究的还原性 （4）实验中观察到电流计的指针发生偏转，_____（填实验现象），右侧烧杯有气泡产生。根据实验现象得出此条件下还原性：_____（填“>”或“<”）。与实验一相比，该套装置的优点是_____。 【实验三】探究、与溶液反应 步骤 实验操作 现象 Ⅰ 向溶液中加入溶液，过滤 立即产生黄色沉淀 Ⅱ 取步骤Ⅰ中黄色沉淀，洗涤，向沉淀中加入过量的溶液，振荡，静置。 剧烈放热，产生大量红褐色沉淀、无色气体 Ⅲ 待充分反应后，向其中加入稀硫酸，调节pH约为4. 得到翠绿色溶液 （5）科学家通过手持技术证明了此条件下和均可被氧化，且还原性。在实验三中能说明被氧化的实验现象是_____。若要证明实验三中的也被氧化，需补充验证性实验，其方案为_____（填实验操作和现象）。 【实验结论】由于反应条件的影响，与还原性的表现出现差异。 【答案】（1）盐酸/浓盐酸 （2） （3）该配合物的解离平衡常数极小，与形成稳定的离子，使溶液中和​浓度都很低，氧化性和​还原性都较弱，难以发生氧化还原反应 （4）左侧烧杯中溶液由黄色逐渐变为浅绿色 避免生成配离子，同时比较了两种离子的还原性 （5）步骤Ⅱ中产生大量红褐色沉淀 在步骤Ⅱ用涂有澄清石灰水的烧杯罩住试管，观察烧杯壁是否变浑浊（合理即可） 【解析】（1）中易水解，配制溶液时需将固体溶于浓盐酸抑制水解，再稀释到指定浓度； （2）该反应为氧化还原反应，得电子被还原为，部分中+3价C失电子被氧化为，根据电子守恒、原子守恒配平得； （3）该配合物的解离平衡常数极小，与形成稳定的离子，使溶液中和浓度都很低，氧化性和还原性都较弱，难以发生氧化还原反应； （4）该装置为原电池，右侧发生氧化反应，为负极，左侧发生还原反应，为正极生成，因此左侧溶液颜色变浅，还原剂还原性大于还原产物，故还原性，因此观察到的实验现象是 左侧烧杯中棕黄色溶液逐渐变为浅绿色，与实验一相比，该装置的优点是原电池将氧化、还原半反应分隔在两极，避免与发生配位结合生成稳定配离子，可直观比较两种离子的还原性； （5）被氧化为，在中性条件下生成红褐色沉淀，可证明被氧化，故实验三中观察到的现象是步骤Ⅱ中产生大量红褐色沉淀，被氧化生成，检验即可证明被氧化，所以实验方案为在步骤Ⅱ用涂有澄清石灰水的烧杯罩住试管，观察烧杯壁是否变浑浊，若变浑浊，说明被氧化。 【变式2】（2025·广东肇庆·一模）广泛应用于水处理、印刷电路板等领域。某化学研究性学习小组利用下列装置(部分夹持装置省略)制备无水(易升华、易潮解)，并对产物做如下探究实验。 I．的制备 （1）仪器a的名称为___________。 （2）烧杯中发生主要反应的化学方程式为___________。 （3）球形干燥管的作用为___________。 II．溶液与金属反应的探究 （4）理论分析 依据金属活动性顺序，溶液与过量粉混合，充分反应并静置，溶液颜色发生的变化为___________，理论上反应后部分黑色固体能被磁铁吸引。 （5）实验验证 小组同学向的溶液中加入过量粉，观察到一段时间后有气泡产生，反应缓慢，溶液pH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，取出固体，测得固体中不含单质。 ①产生气泡发生反应的离子方程式为___________。 ②取少量反应后的溶液，滴加溶液，产生蓝色沉淀，说明有生成。生成的离子方程式为___________。 ③对于实验后固体中未检测出单质，小组同学进行进一步探究。 i．甲同学猜想，在为的溶液中，即便生成了，也会被消耗。 甲同学设计实验：___________(填实验操作和现象)，证明了此条件下可忽略对的消耗。 ii．乙同学猜想，产生的红褐色沉淀会覆盖在粉上，阻止反应的进一步进行。 查阅资料：开始沉淀时，完全沉淀时。 乙同学重新做上述实验，当溶液pH为3~4时，向固液混合物中持续加入___________(填物质名称)，控制pH<1.2。观察到___________(填实验现象)，待溶液颜色褪去，溶液为时，取出固体，检测固体中含有单质。证明乙同学猜想正确。 【答案】（1）分液漏斗 （2） （3）防止烧杯中的水分进入装置而使潮解 （4）由黄色变为无色 （5） 取实验中为3~4的上层清液，加入少量粉，表面几乎不产生气泡 稀盐酸 红褐色沉淀逐渐溶解，有气泡产生 【分析】I．实验室常用浓盐酸与MnO2加热制取氯气，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，通过饱和食盐水吸收HCl，通过浓硫酸，作用是干燥氯气，将氯气通入铁粉，铁和氯气反应2Fe+3Cl22FeCl3，在收集器中收集氯化铁，球形干燥管为防止NaOH溶液中的水蒸气进入收集器中，引起FeCl3潮解，氯气不能直接排放，用氢氧化钠溶液进行尾气吸收； II．加入过量的Zn，发生反应Zn+2H+=Zn2++H2↑，有气泡产生，pH逐渐增大，使得Fe3+转化为红褐色Fe(OH)3沉淀，固体中未检测到Fe单质，原因可能是Fe3+的干扰以及Fe(OH)3沉淀对锌粉的包裹阻止Zn置换Fe，据此分析； 【解析】（1）由题干实验装置图可知，仪器a的名称为分液漏斗； （2）烧杯中NaOH用于尾气吸收，氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，化学方程式为； （3）易潮解，球形干燥管为防止NaOH溶液中的水蒸气进入收集器中，引起FeCl3潮解； （4）依据金属活动性顺序，溶液与过量粉混合，将还原为铁粉，方程式：，充分反应并静置，溶液颜色发生的变化为由黄色变为无色，反应后部分黑色固体能被磁铁吸引； （5）①的溶液中加入过量粉，Zn与氢离子反应产生气泡，离子方程式为； ②取少量反应后的溶液，滴加溶液，产生蓝色沉淀，说明有生成，可说明Zn与生成，离子方程式为； ③在此条件下可忽略H+对Fe的消耗，即要设计实验证明该实验中H+对Fe的反应无影响，可控制pH为3~4，对比实验，取实验中为3~4的上层清液，加入少量粉，表面几乎不产生气泡，证实了此条件下可忽略H+对Fe的消耗；当溶液pH为3~4时，向固液混合物中持续加入稀盐酸，控制pH<1.2，除去产生的氢氧化铁沉淀，使Zn粉不容易被Fe(OH)3沉淀包裹，观察到红褐色沉淀逐渐溶解，有气泡产生，待溶液颜色褪去，溶液为时，取出固体，检测固体中含有单质。证明乙同学猜想正确。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026·广东·高考真题）用如图装置进行实验，反应一段时间，关闭活塞和止水夹，熄灭酒精灯，冷却后提起铁丝，注入稀硫酸。下列说法错误的是 A．溶液变棕黄色，体现的还原性 B．浓硫酸的作用是吸收水分，干燥 C．U形管中溶液遇KSCN溶液变红，说明有存在 D．烧杯溶液中最终存在： 【答案】D 【分析】Y形管中和盐酸反应生成氯气，与发生反应，生成使溶液变棕黄，饱和食盐水洗气瓶的作用是除去氯气中混有的氯化氢 ， 长颈漏斗在这里起到了平衡气压的作用，防止装置堵塞导致压强过大，浓硫酸洗气瓶作用是干燥氯气，除去水蒸气。U型管中铁丝在氯气中剧烈燃烧，产生棕褐色的烟（ ）。 溶液用于吸收未反应完的有毒氯气，防止污染空气。 【解析】A．生成的与发生反应，生成使溶液变棕黄，化合价升高，作还原剂，体现还原性，A正确； B．制得的中混有和水蒸气，饱和食盐水除去，浓硫酸吸收水分，干燥，防止后续加热时水蒸气影响反应，B正确； C．加热条件下与反应生成，注入稀硫酸溶解后，溶液中含，遇溶液变红，可说明存在，C正确； D．烧杯中为吸收后的溶液，根据电荷守恒，溶液中阴离子还有，正确的关系式为：，D错误； 故选D。 2．（2025·广东·高考真题）下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且两者间具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 浓硝酸保存在棕色试剂瓶中 浓硝酸具有强氧化性 B 向蔗糖中加适量浓硫酸，蔗糖变黑 浓硫酸具有脱水性 C 与可生成蓝色物质 KSCN溶液可用于检验 D 与浓盐酸共热，生成黄绿色气体 【答案】B 【解析】A．浓硝酸保存在棕色试剂瓶中是因为其见光易分解，而非因其强氧化性，陈述Ⅰ正确但因果关系错误，A不符合题意； B．浓硫酸使蔗糖变黑体现其脱水性，陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且存在因果关系，B符合题意； C．Fe2+与K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀用于检验Fe2+，而KSCN用于检验Fe3+，两者无直接因果关系，C不符合题意； D．MnO2与浓盐酸生成Cl2是独立反应，与Cl2和SO2的反应无因果关系，D不符合题意； 故选B。 3．（2024·广东·高考真题）部分含或或物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是 A．若a在沸水中可生成e，则a→f的反应一定是化合反应 B．在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化 C．加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系 D．若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素一定位于周期表p区 【答案】B 【解析】A．若a在沸水中可生成e，此时a为Mg，e为Mg（OH）2，即f为镁盐，a→f的反应有多种，可能为，该反应属于置换反应，可能为，该反应属于化合反应，综上a→f的反应不一定是化合反应，故A错误； B．e能转化为d，此时e为白色沉淀，d为红褐色沉淀，说明在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化，故B正确； C．由题意得，此时能产生丁达尔效应的红棕色分散系为胶体，c应为铁盐，加热铁盐的饱和溶液，也有可能直接得到沉淀，故C错误； D．假设b为Al2O3，即d为，c为铝盐，Al2O3、与稀盐酸反应均生成铝盐，此时组成a的元素为Al，位于周期表p区；假设b为Fe2O3，即d为，c为铁盐，Fe2O3、与稀盐酸反应均生成铁盐，此时组成a的元素为Fe，位于周期表d区，故D错误； 故选B。 4．（2023·广东·高考真题）劳动有利于“知行合一”。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 帮厨活动：帮食堂师傅煎鸡蛋准备午餐 加热使蛋白质变性 B 环保行动：宣传使用聚乳酸制造的包装材料 聚乳酸在自然界可生物降解 C 家务劳动：擦干已洗净的铁锅，以防生锈 铁丝在中燃烧生成 D 学农活动：利用秸秆、厨余垃圾等生产沼气 沼气中含有的可作燃料 【答案】C 【解析】A．鸡蛋主要成分是蛋白质，帮食堂师傅煎鸡蛋准备午餐，加热使蛋白质变性，有关联，故A不符合题意； B．聚乳酸在自然界可生物降解，为了减小污染，宣传使用聚乳酸制造的包装材料，两者有关联，故B不符合题意； C．擦干已洗净的铁锅，以防生锈，防止生成氧化铁，铁丝在中燃烧生成，两者没有关联，故C 符合题意； D．利用秸秆、厨余垃圾等生产沼气，沼气主要成分是甲烷，甲烷用作燃料，两者有关系，故D不符合题意。 综上所述，答案为C。 5．（2022·广东·高考真题）为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是 A．加入溶液产生沉淀 B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现 C．加入溶液无红色出现 D．加入溶液无蓝色沉淀生成 【答案】D 【分析】镀层有破损的镀锌铁片被腐蚀，则将其放入到酸化的3%NaCl溶液中，会构成原电池，由于锌比铁活泼，作原电池的负极，而铁片作正极，溶液中破损的位置会变大，铁也会继续和酸化的氯化钠溶液反应产生氢气，溶液中会有亚铁离子生成，据此分析解答。 【解析】A．氯化钠溶液中始终存在氯离子，所以加入硝酸银溶液后，不管铁片是否被腐蚀，均会出现白色沉淀，故A不符合题意； B．淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物质，但不论铁片是否被腐蚀，均无氧化性物质与碘化钾发生反应，故B不符合题意； C．KSCN溶液可检测铁离子的存在，上述现象中不会出现铁离子，所以无论铁片是否被腐蚀，加入KSCN溶液后，均无红色出现，故C不符合题意； D．K3[Fe(CN)6]是用于检测Fe2+的试剂，若铁片没有被腐蚀，则溶液中不会生成亚铁离子，则加入K3[Fe(CN)6]溶液就不会出现蓝色沉淀，故D符合题意。 综上所述，答案为D。 6．（2022·广东·高考真题）陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 用焦炭和石英砂制取粗硅 可制作光导纤维 B 利用海水制取溴和镁单质 可被氧化，可被还原 C 石油裂解气能使溴的溶液褪色 石油裂解可得到乙烯等不饱和烃 D 水解可生成胶体 可用作净水剂 【答案】A 【解析】A．焦炭具有还原性，工业上常利用焦炭与石英砂（SiO2）在高温条件下制备粗硅，这与SiO2是否做光导纤维无因果关系，故A符合题意； B．海水中存在溴离子，可向其中通入氯气等氧化剂将其氧化为溴单质，再经过萃取蒸馏物理操作分离提纯溴单质，另外，通过富集海水中的镁离子，经过沉淀、溶解等操作得到无水氯化镁，随后电解熔融氯化镁可制备得到镁单质，陈述I和陈述II均正确，且具有因果关系，B不符合题意； C．石油在催化剂加热条件下进行裂解可得到乙烯等不饱和烃，从而使溴的CCl4溶液褪色，陈述I和陈述II均正确，且具有因果关系，C不符合题意； D．FeCl3溶液中铁离子可发生水解，生成具有吸附性的氢氧化铁胶体，从而可用作净水剂，陈述I和陈述II均正确，且具有因果关系，D不符合题意； 综上所述，答案为A。 7．（2022·广东·高考真题）劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包 可与酸反应 B 环保工程师用熟石灰处理酸性废水 熟石灰具有碱性 C 工人将模具干燥后再注入熔融钢水 铁与高温下会反应 D 技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板 铝能形成致密氧化膜 【答案】A 【解析】A．小苏打是碳酸氢钠，不是碳酸钠，主要用来做膨松剂，故A符合题意； B．熟石灰是氢氧化钙，具有碱性，可以用于处理酸性废水，故B不符合题意； C．熔融的铁与水蒸气在高温下反应会生成四氧化三铁和氢气，因此必须将模具干燥，故C不符合题意； D．钢板上镀铝，保护钢板，金属铝表面形成致密氧化膜而保护金属铝不被腐蚀，，故D不符合题意。 综上所述，答案为A。 8．（2022·广东·高考真题）稀土()包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下： 已知：月桂酸熔点为；月桂酸和均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持价不变；的，开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH见下表。 离子 开始沉淀时的pH 8.8 1.5 3.6 6.2~7.4 沉淀完全时的pH / 3.2 4.7 / （1）“氧化调pH”中，化合价有变化的金属离子是_______。 （2）“过滤1”前，用溶液调pH至_______的范围内，该过程中发生反应的离子方程式为_______。 （3）“过滤2”后，滤饼中检测不到元素，滤液2中浓度为。为尽可能多地提取，可提高月桂酸钠的加入量，但应确保“过滤2”前的溶液中低于_______(保留两位有效数字)。 （4）①“加热搅拌”有利于加快溶出、提高产率，其原因是_______。 ②“操作X”的过程为：先_______，再固液分离。 （5）该工艺中，可再生循环利用的物质有_______(写化学式)。 （6）稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂。 ①还原和熔融盐制备时，生成1mol转移_______电子。 ②用作氢氧燃料电池电极材料时，能在碱性溶液中高效催化的还原，发生的电极反应为_______。 【答案】（1）Fe2+ （2）4.7pH<6.2 （3）4.010-4 （4）加热可以提高反应物粒子运动速度，搅拌增加溶剂与溶质的接触面积，使溶出更彻底，提高溶出速度，提高产率 冷却结晶 （5）MgSO4 （6）15 O2+4e-+2H2O=4OH- 【分析】由流程可知，该类矿(含铁、铝等元素)加入酸化MgSO4溶液浸取，得到浸取液中含有、、、、、等离子，经氧化调pH使、形成沉淀，经过滤除去，滤液1中含有、、等离子，加入月桂酸钠，使形成沉淀，滤液2主要含有MgSO4溶液，可循环利用，滤饼加盐酸，经加热搅拌溶解后，再冷却结晶，析出月桂酸，再固液分离得到RECl3溶液。 【解析】（1）由分析可知，“氧化调pH”目的是除去含铁、铝等元素的离子，需要将Fe2+氧化为Fe3+，以便后续除杂，所以化合价有变化的金属离子是Fe2+，故答案为：Fe2+； （2）由表中数据可知，沉淀完全的pH为4.7，而开始沉淀的pH为6.2~7.4，所以为保证、沉淀完全，且不沉淀，要用溶液调pH至4.7pH<6.2的范围内，该过程中发生反应的离子方程式为，故答案为：4.7pH<6.2；； （3）滤液2中浓度为，即0.1125mol/L，根据，若要加入月桂酸钠后只生成，而不产生，则==4.010-4，故答案为：4.010-4； （4）①“加热搅拌”有利于加快溶出、提高产率，其原因是加热可以提高反应物粒子运动速度，搅拌增加溶剂与溶质的接触面积，使溶出更彻底，提高溶出速度，提高产率，故答案为：加热可以提高反应物粒子运动速度，搅拌增加溶剂与溶质的接触面积，使溶出更彻底，提高溶出速度，提高产率； ② “操作X”的结果是分离出月桂酸，由信息可知，月桂酸熔点为，故“操作X”的过程为：先冷却结晶，再固液分离，故答案为：冷却结晶； （5）由分析可知，该工艺中，可再生循环利用的物质有MgSO4，故答案为：MgSO4； （6）①中Y为+3价，中Pt为+4价，而中金属均为0价，所以还原和熔融盐制备时，生成1mol转移15电子，故答案为：15； ②碱性溶液中，氢氧燃料电池正极发生还原反应，发生的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，故答案为：O2+4e-+2H2O=4OH-。 2 / 3 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 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 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 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 考查铁的性质与应用 考向2 考查氢氧化亚铁的制备 解题妙招1 Fe(OH)2制备的三种思维方法 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 Fe2＋和Fe3＋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Fe2＋、Fe3＋ 的性质及其检验 考向2 考查“铁三角”的转化及应用 考向3 考查铁元素的“价—类”二维图 考向4 实验探究铁及其重要化合物的转化关系 04 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--三年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 铁元素的“价—类”二维图 广东卷T14，4分 Fe2＋、Fe3＋ 的性质及其检验 广东卷T9，2分 广东卷T8，2分 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 1．从命题题型和内容上看，分析近三年高考试题，从分值来看，铁所占的比重相对较大，除铁是重要的金属元素外，还取决于铁元素与生产生活的紧密联系，Fe、Fe2＋、Fe3＋之间的转化，以及所承载的氧化还原反应等重要知识点。考查内容主要集中在“铁三角”，Fe与酸的反应，铁的变价、Fe(OH)2和Fe(OH)3的性质等。考查内容集中在选择题题中出现某一选项进行分析，简答、实验、推断、计算偶而也会出现。 2．从命题思路上看，预测新的一年高考可能会在选择题中考查铁及其化合物的性质和应用与转化，在化工流程题或综合实验题中考查铁及其化合物的转化。重点涉及：金属离子如Fe3+、Fe2+等的检验、金属及其化合物的化学方程式的书写或正误判断、金属化合物性质的实验探究、用含多种金属元素的矿物制备某种金属化合物、有关金属及其化合物的计算等。 ►复习目标： 1．能列举、描述、辨识铁及其化合物重要的物理和化学性质及实验现象。 2．能根据铁及其化合物的性质分析实验室、生产、生活及环境中的某些常见问题，说明妥善保存、合理使用化学品的常见方法。 3．能说明铁及其化合物的应用对社会发展的价值、对环境的影响。 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 1．存在及位置 （1）游离态：铁在自然界中可以以 的形态存在于 中。 （2）化合态：铁主要以 的形态存在，主要以 价和 价存在于矿石中，如黄铁矿(主要成分是 )、赤铁矿(主要成分是 )、磁铁矿(主要成分是 )、菱铁矿(主要成分是 )等。。 （3）含量：铁元素在地壳中含量仅次于 、 和 ，居第四位。 （4）核外电子排布式： 或[Ar] ，价电子排布式： 。 （5）原子结构示意图： 2．铁的物理性质 颜色状态 导电性、导热性、延展性 熔、沸点 特性 银白色固体 良好(导电性不如 和 ) 高 被磁铁吸引 3．铁的化学性质 （1）化学性质 通性 非金属单质 弱氧化剂 Fe＋S 强氧化剂 2Fe＋3Cl22FeCl3(产生 的烟) 非氧化性酸 HCl 稀硫酸 Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑ 盐 CuSO4溶液 Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu 水 高温水蒸气 特性 钝化 室温下，铁在 、 中，表面形成一层致密的氧化物膜，保护内部的金属不再与酸反应 （2）实验探究铁粉与水蒸气的反应 实验装置 操作现象 用火柴点燃肥皂液，听到 声，证明生成了 实验结论 在高温下，铁能与水蒸气反应，化学方程式为： 得分速记 （1）Fe与O2(点燃)、H2O(g)(高温)反应的固体产物都是Fe3O4而不是Fe2O3。 （2）常温下，Fe、Al在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化，但加热后能继续反应。 （3）Fe与Cl2反应时生成FeCl3，与S反应时生成FeS，说明Cl2的氧化性强于S。 （4）Fe与在少量Cl2中燃烧不能生成FeCl2，因为FeCl3和Fe必须在溶液中才能反应。所以无论Cl2是过量还是少量，Fe与Cl2反应只生成FeCl3。 （5）Fe与盐酸反应生成FeCl2而不是FeCl3；Fe与I2反应生成FeI2而不是FeI3。 （6）在电化学中铁作负极时电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋。 4．铁的冶炼 （1）原料： 、 、空气、 。 （2）设备：高炉。 （3）主要反应： ①还原剂的生成： ， ； ②铁的生成： 。 知识点2 铁的氧化物 物质 氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4) 俗称 铁红 磁性氧化铁 颜色、状态 色粉末 色粉末 色晶体(有磁性) 溶解性 溶于水 铁的价态 与H＋反应的离子方程式 Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O 稳定性 6FeO＋O22Fe3O4 稳定 稳定 与CO、C、H2反应 生成单质 及CO2或H2O 用途 Fe2O3常用作 色油漆与涂料，赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是 的原料 得分速记 （1）Fe3O4是一种混合价态的氧化物，可以写成FeO·Fe2O3形式，具有FeO和Fe2O3的双重性质，但它不是一种混合物，而是纯净物。 （2）铁的三种氧化物中只有Fe3O4不是碱性氧化物。 （3）Fe3O4和FeO含+2价的铁，是一种还原性氧化物，与氧化性酸发生氧化还原反应生成Fe3+。 （4）Fe3O4和Fe2O3含+3价的铁，是一种氧化性氧化物，与还原性酸发生氧化还原反应生成Fe2+。 知识点3 铁的氢氧化物 1．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)2＋2H＋=== Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 受热分解 － 2Fe(OH)3 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 空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色沉淀迅速变成 绿色，最后变成 色，化学方程式为 得分速记 ①Fe(OH)2与硝酸反应不是发生中和反应生成盐和水，而是发生氧化还原反应3Fe(OH)2＋10HNO3=3Fe(NO3)3＋NO↑＋8H2O。 ②Fe(OH)3与氢碘酸(HI)反应不是发生中和反应生成盐和水，而是发生氧化还原反应2Fe(OH)3＋6HI=2FeI2＋I2＋6H2O。 2．铁的氢氧化物的制法 方法 装置 说明 隔绝 空气 用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备 氢气 氛围 中 先打开止水夹，生成的氢气排尽装置中的空气，关闭止水夹，生成的硫酸亚铁被压入氢氧化钠溶液 电解 法 利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀，阳极为铁，阴极为石墨 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，排出溶解的氧气。 （2）将盛有氢氧化钠溶液的胶头滴管尖端插入试管里的亚铁盐溶液液面下，再慢慢挤出NaOH溶液。 （3）在亚铁盐溶液上面加保护层，例如苯或植物油等。 （4）充入保护气，如氢气、氮气、稀有气体等。 （5）用铁作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液或NaCl溶液；利用新产生的Fe2＋与OH－反应制取Fe(OH)2，阴极产生H2，防止Fe(OH)2氧化。 常见的制备Fe(OH)2的装置： 考●向●破●译 考向1 考查铁的性质与应用 例1（2025·广东惠州·模拟预测）劳动创造美好生活。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 冶金工程师对模具充分干燥后，再注入熔融钢水 B 气象员利用干冰进行人工降雨 干冰升华吸收大量的热 C 生物工程师采用多次盐析和溶解来提纯蛋白质 重金属盐可使蛋白质变性 D 净水工程师向水中加入铝盐以实现净水 水解可产生胶体 【变式1】【变考法—考查方程式书写】（2025·广东深圳·二模）下列化学方程式或离子方程式书写正确的是 A．溶液与NaOH溶液反应： B．高温下Fe与反应： C．与冷的石灰乳反应： D．铜丝与热的浓硫酸反应： 【变式2】【变载体】（2024·广东汕头·三模）日常生活、生产、医疗与化学有着密切联系。下列说法错误的是 A．节日燃放的五彩缤纷的烟花，所呈现的就是金属元素的焰色 B．充有钠蒸气的高压钠灯常用于道路和广场的照明 C．常温下使用铁质容器盛放浓硫酸是因为浓硫酸不与铁反应 D．《荷塘月色》中描写道“月光如流水一般，静静地泻在这一片叶子和花上。”从化学角度分析这种美景主要源于丁达尔效应 考向2 考查氢氧化亚铁的制备 例2（2024·广东佛山·一模）一种制备的改进装置如图所示，下列说法错误的是 A．配制溶液时需加入硫酸 B．实验时先注入稀硫酸，再注入NaOH溶液和溶液 C．装置N的作用是液封，并判断装置M中的空气是否排尽 D．用铁粉代替粉末，也能排尽空气 解题妙招 解题妙招1 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】（2024·广东·一模）某兴趣小组用下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验，难以达到预期目的的是 A．碱式滴定管排气泡 B．实验室制氨气 C．制取 D．制备并收集NO 【变式2】【变情景】（2024·广东茂名·三模）氢氧化亚铁为白色固体，难溶于水，在空气中极易被氧化为氢氧化铁。回答下列问题； （一）实验室制备氢氧化亚铁 （1）装置A中盛装生石灰的仪器的名称是_______________。选择上图中的装置制备氢氧化亚铁，连接顺序为__________（按气流方向从左到右，填写装置标号）。装置C的作用是_______________________。 （2）装置B中发生反应的离子方程式为___________________________。反应结束后，继续通一段时间的，目的是______________。 （二）探究灰绿色沉淀的成因 反应后将装置B中的固体过滤时，白色沉淀会逐渐转变为灰绿色，实验小组为探究灰绿色沉淀的成因，查阅到以下资料； ①沉淀具有较强的吸附性； ②若存在固体杂质，会导致沉淀不够紧密，沉淀与溶液的接触面积会更大。 甲同学猜测灰绿色可能是吸附引起的，设计并完成了实验1～实验3。 实验 操作 试剂（均为0.1） 实验现象 1 向两片玻璃片中心分别滴加试剂，面对面快速夹紧 ⅰ.1滴溶液 ⅱ.4滴NaOH溶液 玻璃片夹缝中有白色浑浊 2 ⅰ.4滴溶液 ⅱ.1滴NaOH溶液 玻璃片夹缝中有白色浑浊，一段时间后变为灰绿色 3 ⅰ.2滴溶液，1滴溶液 ⅱ.2滴NaOH溶液 玻璃片夹缝中立即有灰绿色浑浊 （3）依据甲同学的猜测，实验1中沉淀无灰绿色的原因是____________________。 （4）实验3中立即出现灰绿色浑浊的原因是_______________。 （5）根据以上实验探究，若尽可能制得白色沉淀，需要控制的实验条件除了隔绝氧气外，还有________________。 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 （1）含有Fe2＋的溶液呈 色，Fe2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以 为主，如：遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H＋)等均表现为还原性。 （2）Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式： 。 （3）向FeSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液 。反应的离子方程式： 。 2．可水解 Fe(OH)2是弱碱，含Fe2＋的盐(如硫酸亚铁)溶液呈 性。配制硫酸亚铁溶液时常加少量 抑制Fe2＋的水解，加少量 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 色，Fe3＋处于铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、H2S、SO等均表现为 性。 ①Fe3＋与S2－、I－、HS－、SO等具有较强还原性的离子 大量共存。 ②Fe3＋可腐蚀印刷电路板上的 ，反应的离子方程式为 。 2．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 较强的溶液中。 （1）利用Fe3＋易水解的性质，实验室可用FeCl3滴入沸水中制取 胶体，反应的化学方程式： 。 （2）利用Fe3＋易水解的性质，工业上常用调节pH方法除去溶液中的 。 （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 中，然后再稀释至所需浓度。 ④Fe3＋与HCO、[Al(OH)4]－、CO、ClO－等水解呈碱性的离子 大量共存。 3．特性 含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN时变成 色，含有Fe3＋的盐溶液遇到酚类物质时变成 色。 知识点3 Fe2＋和Fe3＋的检验 1．Fe3＋的检验 （1）观察法：溶液呈 色，证明含有Fe3＋ （2）KSCN法：加入KSCN或其它可溶性硫氰化物溶液，溶液呈 色，证明含有Fe3＋ 离子方程式：Fe3+＋3SCN－=== （3）碱液法：加入氨水或NaOH溶液，有 色沉淀生成，证明含有Fe3＋ 离子方程式：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(红褐色沉淀) （4）淀粉KI试纸法：能使淀粉KI试纸变 ，证明含有Fe3＋ 离子方程式：2Fe3+＋2I－=== （5）⑤铜片法：加入铜片，铜片溶解且溶液变为 色，证明含有Fe3＋ 离子方程式：2Fe3+＋Cu== 2．Fe2+的检验 （1）观察法：溶液呈 色，证明含有Fe2＋ （2）碱液法：加入氨水或NaOH溶液，产生 色絮状沉淀，迅速变成 色，最终变为 色，证明有Fe2＋ 离子方程式：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色沉淀) 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(红褐色沉淀) （3）KMnO4法：加入少量酸性KMnO4溶液，能使KMnO4溶液的 色变浅，证明有Fe2＋ 离子方程式：5Fe2+＋MnO4－＋8H+===5Fe3+＋Mn2+＋4H2O （4）KSCN法：先加入KSCN，溶液 红，再加新制氯水溶液变 色的为Fe2＋ 离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3 3．含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验：验Fe2＋和Fe3＋混合溶液时，要分两次分别检验Fe2＋和Fe3＋，检验Fe2＋时要选择酸性 溶液，检验Fe3＋时最好选择 溶液。 答题模板：将混合溶液分成两份分别于两支试管中，向其中一支试管中加入酸性高锰酸钾溶液，若酸性高锰酸钾紫红色褪去，则说明含有Fe2＋；向另一支试管中加入KSCN溶液，若溶液变红，则说明含有Fe3＋。 得分速记 （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 2．铁及其化合物的转化关系——铁的价类二维图 说明： （1）横向变化体现了同价态 类别(氧化物、盐、碱)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 类别之间的转化，主要体现物质的 性或 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 性和 性。 3．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 （4）物质的制备 考●向●破●译 考向1 考查Fe2＋、Fe3＋ 的性质及其检验 例1（2026·广东深圳·模拟预测）某小组探究浓硝酸与铁的反应，并检验气体产物的性质，实验装置如图所示，装置丁中的a溶液为酸性KMnO4溶液，用于吸收尾气。已知：FeSO4+NO[Fe(NO)]SO4(棕色)。下列说法正确的是 A．用KSCN溶液和氯水可检验装置甲反应产物中是否有Fe2+ B．装置乙中铜溶解，是NO2将铜氧化的结果 C．装置丙中溶液由浅绿色变为棕色，说明装置甲中生成了NO D．装置丁中的a溶液可用酸性NaClO溶液代替 【变式1】【变载体】（2025·广东惠州·模拟预测）下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且两者间具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 氢氟酸用于溶蚀玻璃生产磨砂玻璃 SiO2+4H++4F- =SiF4↑+2H2O B 存放溴时加少量水覆盖并密封保存 溴单质容易挥发 C Fe2+与K3[Fe(CN)6]可生成红色物质 K3[Fe(CN)6]溶液可用于检测Fe2+ D 聚氯乙烯塑料可用作食品包装 聚氯乙烯塑料制品耐腐蚀 【变式2】（2026·广东茂名·二模）利用如图装置开展氯气的制备与性质实验（部分夹持装置省略）。下列说法不正确的是 A．烧瓶a中发生反应： B．烧瓶d中有大量生成 C．试管e中湿润的红色花瓣褪色 D．反应结束后往试管f中滴入KSCN溶液，溶液变红，说明被氧化 考向2 考查“铁三角”的转化及应用 例2（2025·广东惠州·模拟预测）以下几组物质，不能按照图示关系进行转化的是 选项 X Y Z W A Al Al2O3 Al(OH)3 AlCl3 B Cl2 Ca(ClO)2 HClO HCl C FeCl3 FeCl2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 D S FeS H2S SO2 【变式1】【变考法】（2026·广东深圳·一模）能满足下列物质间直接转化关系，且推理成立的是 A．X可为，Y可为 B．X可为硫，反应①的另一反应物可能为 C．X可为Na，反应①为电解Z的水溶液 D．X可为铁，若Z为，则加入足量铜可实现反应①的转化 【变式2】【变载体】（2023·广东·一模）已知甲、乙、丙有如图所示的转化关系(部分物质和反应条件已略去，“→”表示一步反应即可实现)，下列各组物质不满足图示转化关系的是 选项 甲 乙 丙 A NaOH B Si C D S 考向3 考查铁元素的“价—类”二维图 例3（2025·广东深圳·一模）部分含Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 A．无法直接转化为 B．e（硫酸盐）的水溶液可用于水体的净化 C．e的水溶液一定呈酸性 D．若和含同种元素，则保存溶液时可加入少量 【变式1】【变载体】（2025·广东·模拟预测）部分含 Fe、Cu物质的价-类二维图如图所示，下列说法正确的是 A．若g为氯化物，则g一定可通过a发生化合反应制得 B．若蒸干 h 溶液并灼烧，一定存在转化关系：h→f→d→a C．若c为黑色粉末，则组成c的金属元素一定位于元素周期表 ds区 D．用e检验糖类，若有 b生成，则该糖类一定为葡萄糖 【变式2】（2025·广东广州·一模）部分含Na或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示。 下列推断不合理的是 A．若a和b含同种金属元素，则a能与H2O反应生成c B．若b能与H2O反应生成O2则b中含共价键和离子键 C．若f能溶于NaOH溶液，则f中的金属元素位于周期表d区 D．在含同种金属元素的d→g→f转化过程中，一定存在物质颜色的变化 考向4 实验探究铁及其重要化合物的转化关系 例4（2025·广东深圳·模拟预测）FeCl3用途广泛，某小组围绕FeCl3开展如下探究。 Ⅰ．配制溶液 （1）配制100 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液，用托盘天平称取FeCl3固体________g。 （2）上述配制溶液的过程中，不需要使用的仪器有________（填字母）。 Ⅱ．溶液颜色探究 FeCl3溶液为黄色。小组同学探究FeCl3溶液呈黄色的原因。 查阅资料  Fe3+的水合离子在稀溶液中为无色。 提出猜想  猜想1：Fe3+水解为黄色的[Fe(OH)]2+；猜想2：Fe3+与配位为黄色的。 实验验证  为验证猜想1、2是否成立，小组同学设计实验ⅰ~ⅲ。 实验序号 实验操作 试剂① 试剂② 溶液颜色变化 ⅰ 取体积为V1的试剂①，记录溶液颜色；向其中分别加入体积为V2的试剂②，振荡，观察溶液颜色变化 1 mol·L-1 FeCl3溶液 8 mol·L-1盐酸 黄色加深 ⅱ 1 mol·L-1 Fe(NO3)3溶液 8 mol·L-1硝酸 黄色变为无色 ⅲ 0.5 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液 a mol·L-1硫酸 黄色变为无色 （3）a=________。 （4）Fe3+水解为[Fe(OH)]2+的离子方程式为________。 （5）小组同学认为实验ⅱ和ⅲ可证明猜想1正确。向Fe(NO3)3溶液中加入HNO3后，溶液变为无色的原因为________。 （6）为探究实验ⅰ中溶液黄色加深的原因，小组同学又设计实验ⅳ。 实验序号 实验操作 溶液颜色变化 ⅳ 向实验ⅱ（或实验ⅲ）所得无色溶液中加入少量________（填试剂） 无色变为黄色 由实验ⅳ可知，Fe3+可与配位为黄色的。 实验结论  猜想1和2均可能导致FeCl3溶液呈黄色。 （7）向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，现象为________，加入KCl固体，溶液颜色不变，通过相关化学方程式及计算说明原因：________。已知此条件下主要发生：  ，  。 【变式1】【变载体】（2026·广东肇庆·模拟预测）兴趣小组探究与的还原性，设计实验并进行分析。 资料：i．为翠绿色晶体；水溶液中存在： 　； ii．为黄色固体，微溶于水。 【实验一】探究的还原性 步骤 实验操作 实验现象 Ⅰ 在避光处，向溶液中缓慢加入溶液至过量，搅拌，充分反应后，冰水浴冷却，过滤、洗涤。 得到翠绿色溶液和翠绿色晶体 Ⅱ 取少量步骤Ⅰ中的翠绿色溶液，滴加溶液。 未出现蓝色沉淀 （1）溶液的配制：取固体溶于_____（填试剂名称），再稀释至指定浓度。 （2）将步骤Ⅰ中的翠绿色晶体光照一段时间，发生反应的化学方程式为：____。 ________+__ （3）根据实验现象推测出未被氧化，从平衡常数分析可能的原因是_________。 【实验二】利用电化学装置探究的还原性 （4）实验中观察到电流计的指针发生偏转，_____（填实验现象），右侧烧杯有气泡产生。根据实验现象得出此条件下还原性：_____（填“>”或“<”）。与实验一相比，该套装置的优点是_____。 【实验三】探究、与溶液反应 步骤 实验操作 现象 Ⅰ 向溶液中加入溶液，过滤 立即产生黄色沉淀 Ⅱ 取步骤Ⅰ中黄色沉淀，洗涤，向沉淀中加入过量的溶液，振荡，静置。 剧烈放热，产生大量红褐色沉淀、无色气体 Ⅲ 待充分反应后，向其中加入稀硫酸，调节pH约为4. 得到翠绿色溶液 （5）科学家通过手持技术证明了此条件下和均可被氧化，且还原性。在实验三中能说明被氧化的实验现象是_____。若要证明实验三中的也被氧化，需补充验证性实验，其方案为_____（填实验操作和现象）。 【实验结论】由于反应条件的影响，与还原性的表现出现差异。 【变式2】（2025·广东肇庆·一模）广泛应用于水处理、印刷电路板等领域。某化学研究性学习小组利用下列装置(部分夹持装置省略)制备无水(易升华、易潮解)，并对产物做如下探究实验。 I．的制备 （1）仪器a的名称为___________。 （2）烧杯中发生主要反应的化学方程式为___________。 （3）球形干燥管的作用为___________。 II．溶液与金属反应的探究 （4）理论分析 依据金属活动性顺序，溶液与过量粉混合，充分反应并静置，溶液颜色发生的变化为___________，理论上反应后部分黑色固体能被磁铁吸引。 （5）实验验证 小组同学向的溶液中加入过量粉，观察到一段时间后有气泡产生，反应缓慢，溶液pH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，取出固体，测得固体中不含单质。 ①产生气泡发生反应的离子方程式为___________。 ②取少量反应后的溶液，滴加溶液，产生蓝色沉淀，说明有生成。生成的离子方程式为___________。 ③对于实验后固体中未检测出单质，小组同学进行进一步探究。 i．甲同学猜想，在为的溶液中，即便生成了，也会被消耗。 甲同学设计实验：___________(填实验操作和现象)，证明了此条件下可忽略对的消耗。 ii．乙同学猜想，产生的红褐色沉淀会覆盖在粉上，阻止反应的进一步进行。 查阅资料：开始沉淀时，完全沉淀时。 乙同学重新做上述实验，当溶液pH为3~4时，向固液混合物中持续加入___________(填物质名称)，控制pH<1.2。观察到___________(填实验现象)，待溶液颜色褪去，溶液为时，取出固体，检测固体中含有单质。证明乙同学猜想正确。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026·广东·高考真题）用如图装置进行实验，反应一段时间，关闭活塞和止水夹，熄灭酒精灯，冷却后提起铁丝，注入稀硫酸。下列说法错误的是 A．溶液变棕黄色，体现的还原性 B．浓硫酸的作用是吸收水分，干燥 C．U形管中溶液遇KSCN溶液变红，说明有存在 D．烧杯溶液中最终存在： 2．（2025·广东·高考真题）下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且两者间具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 浓硝酸保存在棕色试剂瓶中 浓硝酸具有强氧化性 B 向蔗糖中加适量浓硫酸，蔗糖变黑 浓硫酸具有脱水性 C 与可生成蓝色物质 KSCN溶液可用于检验 D 与浓盐酸共热，生成黄绿色气体 3．（2024·广东·高考真题）部分含或或物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是 A．若a在沸水中可生成e，则a→f的反应一定是化合反应 B．在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化 C．加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系 D．若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素一定位于周期表p区 4．（2023·广东·高考真题）劳动有利于“知行合一”。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 帮厨活动：帮食堂师傅煎鸡蛋准备午餐 加热使蛋白质变性 B 环保行动：宣传使用聚乳酸制造的包装材料 聚乳酸在自然界可生物降解 C 家务劳动：擦干已洗净的铁锅，以防生锈 铁丝在中燃烧生成 D 学农活动：利用秸秆、厨余垃圾等生产沼气 沼气中含有的可作燃料 5．（2022·广东·高考真题）为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是 A．加入溶液产生沉淀 B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现 C．加入溶液无红色出现 D．加入溶液无蓝色沉淀生成 6．（2022·广东·高考真题）陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 用焦炭和石英砂制取粗硅 可制作光导纤维 B 利用海水制取溴和镁单质 可被氧化，可被还原 C 石油裂解气能使溴的溶液褪色 石油裂解可得到乙烯等不饱和烃 D 水解可生成胶体 可用作净水剂 7．（2022·广东·高考真题）劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包 可与酸反应 B 环保工程师用熟石灰处理酸性废水 熟石灰具有碱性 C 工人将模具干燥后再注入熔融钢水 铁与高温下会反应 D 技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板 铝能形成致密氧化膜 8．（2022·广东·高考真题）稀土()包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下： 已知：月桂酸熔点为；月桂酸和均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持价不变；的，开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH见下表。 离子 开始沉淀时的pH 8.8 1.5 3.6 6.2~7.4 沉淀完全时的pH / 3.2 4.7 / （1）“氧化调pH”中，化合价有变化的金属离子是_______。 （2）“过滤1”前，用溶液调pH至_______的范围内，该过程中发生反应的离子方程式为_______。 （3）“过滤2”后，滤饼中检测不到元素，滤液2中浓度为。为尽可能多地提取，可提高月桂酸钠的加入量，但应确保“过滤2”前的溶液中低于_______(保留两位有效数字)。 （4）①“加热搅拌”有利于加快溶出、提高产率，其原因是_______。 ②“操作X”的过程为：先_______，再固液分离。 （5）该工艺中，可再生循环利用的物质有_______(写化学式)。 （6）稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂。 ①还原和熔融盐制备时，生成1mol转移_______电子。 ②用作氢氧燃料电池电极材料时，能在碱性溶液中高效催化的还原，发生的电极反应为_______。 2 / 3 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 $