第08讲 铁及其化合物：知识盘点+核心精讲+进阶训练（讲义，江苏专用）高中化学学业水平考试合格考总复习

第08讲 铁及其化合物 —— 目 录 —— 析|学考考查要点 汇|知识清单盘点 研|核心专题精讲 考点一　铁及其化合物的性质与用途 考点二　铁及其化合物的转化 考点三　Fe2+与Fe3+的检验 练|巩固提升训练 板块 学考具体要求 认知层次 常见题型 铁及其化合物的性质 能根据氧化还原反应原理，理解铁、铁的氧化物、铁盐、亚铁盐的氧化性、还原性，能正确书写相互间转化的方程式。 认识、了解 选择题 铁及其化合物的转化 能根据物质的酸碱性，理解铁的氧化物、铁盐、亚铁盐与酸、碱、盐等物质的反应。 了解、应用 选择题、非选择题 亚铁离子与铁离子的检验 会检验Fe3＋和Fe2＋的存在。 了解 选择题 一、铁及其化合物的性质 1.铁的性质 铁的化学性质比较活泼，铁在化学反应中作为还原剂，因为铁元素有+2价和+3价，所以铁与强氧化剂和弱氧化剂反应的产物有区别。 常见价态 ＋2、＋3（铁还有＋6如K2FeO4） 物理性质 纯净的铁是光亮的　　　　色金属，有良好的导电性、传热性，延展性，能被　　　　吸引 与单质 的反应 O2 Cl2 　　　　　　　　(无论Fe的量多少，产物都是FeCl3) S 与H2O反应 3Fe＋4H2O(g)　　　　(产物是Fe3O4不是Fe2O3) 与非氧化性酸(HCl、H2SO4)反应 离子方程式为：　　　　　　　　 与氧化性酸反应 稀HNO3 铁少量：Fe＋4NO3(稀)＝Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O 铁过量：3Fe＋8HNO3(稀)＝3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 浓HNO3 浓硫酸 常温下，浓硫酸与浓硝酸与铁在常温下发生　　　　。实质是强氧化性的酸使铁、铝的表面生成一层　　　　氧化膜，阻止了内部金属与酸继续反应。 与盐溶液反应 发生置换反应离子方程式为：　　　　　　　　　　　　 与FeCl3溶液反应，离子方程式为：　　　　　　　　　　　　 2.铁的氧化物 常见的铁的氧化物有三种：氧化亚铁、氧化铁和四氧化三铁。铁的氧化物的性质比较如下表： 物质 氧化亚铁（FeO） 氧化铁（Fe2O3） 四氧化三铁（Fe3O4） 俗称 —— 颜色、状态 　色粉末 　　色粉末 　　晶体（有磁性） 溶解性 不溶于水 与H+反应的离子方程式 与CO、C、H2反应 生成单质铁及CO2或H2O 用途 可在化妆品、刺青墨水中用作　　；用于瓷器制作 Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的　　颜料，赤铁矿（主要成分是Fe2O3）是炼铁的原料 用作磁性材料、颜料、磨料等；磁铁矿(主要成分是Fe3O4)也是炼铁的原料 【温馨提示】 ①铁锈的主要成分是　　　，而不是　　　　　。 ②FeO、Fe3O4遇非氧化性酸（如HCl）时发生非氧化还原反应，但遇氧化性酸（如HNO3）时发生氧化还原反应，+2价的铁均被氧化成 价。 ③Fe3O4中铁元素的化合价可看作既有+2价，又有+3价，且显+2价与+3价的铁的物质的量之比为 。因此 Fe3O4与盐酸、稀硫酸反应时，生成的Fe2+、Fe3+的物质的量之比为 。 ④Fe3O4的组成可用 FeO·Fe2O3表示，但不代表Fe3O4是由FeO和Fe2O3组成的混合物，Fe3O4有固定的组成，是一种　　物。 ⑤由于Fe3O4与非氧化性酸反应生成铁盐和亚铁盐，故Fe3O4　　　碱性氧化物，而 FeO、Fe2O3属于　　氧化物。 3.铁的氢氧化物 （1）铁的氢氧化物的制备 Fe(OH)3 Fe(OH)2 实验操作 实验现象 化学方程式 FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl FeSO4+2NaOH===Fe(OH)2↓+Na2SO4 实验结论 Fe(OH)3与Fe(OH)2分别可用相对应的可溶性盐与碱溶液反应制得，且Fe(OH)2容易被氧化成Fe(OH)3 （2）铁的氢氧化物的性质 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色状态 白色固体 红褐色固体 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 制备 可溶性亚铁盐与碱溶液反应： Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 可溶性铁盐与碱溶液反应： Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 二者的关系 在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应的化学方程式为 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 4.亚铁与铁离子的性质 离子 Fe2＋ Fe3＋ 颜色 浅绿色 (棕)黄色 Fe反应离子方程式 —— Cu反应离子方程式 —— KI反应离子方程式 —— 2I－＋2Fe3＋＝2Fe2＋＋I2 Cl2反应离子方程式 —— KSCN反应离子方程式 —— 二、铁及其化合物的转化 1.铁及其化合物“价-类”二维图 2.铁及其化合物转化关系图 3.铁及其化合物之间的转化——“铁三角” 从Fe、Fe2+和Fe3+的结构可知：Fe只有　　性，Fe3+通常只有　　性，Fe2+既具有　　性又具有　　性。上述微粒通过跟一定的氧化剂或还原剂发生氧化还原反应，才能实现不同价态铁的相互转化，我们把这个相互转化设计成三角形，常称为铁三角。 ①Fe2+→Fe：由于单质Fe的还原性较强，要使Fe2+转化为Fe，则需要强还原剂，如 、 、CO等。 Zn+Fe2+===Zn2++Fe H2+FeOFe+H2O ②Fe→Fe2+：Fe2+具有还原性，因此要将 Fe 氧化成Fe2+，不能使用强氧化剂，否则生成的Fe2+会进一步被氧化为Fe3+，能将Fe氧化成Fe2+的弱氧化剂有盐酸（或稀硫酸）等非氧化性酸、Cu2+、 、 等。 Fe+2H+===Fe2++H2↑ Fe＋Cu2+===Fe2++Cu Fe+SFeS ③Fe→Fe3+：要使Fe氧化为Fe3+，需要使用强氧化剂。能将Fe氧化成Fe3+的强氧化剂有Cl2、 、 　 　溶液、氧化性酸等。 2Fe＋3Cl2===2FeCl3 2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O ④Fe3+→Fe：Fe的还原性较强，要使Fe3+还原为Fe，需使用还原性强于Fe的还原剂。能将Fe3+还原成Fe的强还原剂有 、 、 、CO等。 3Zn+2Fe3+===3Zn2++2Fe 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 ⑤Fe2+→Fe3+：Fe2+具有一定的氧化性，要使Fe2+转化为Fe3+，需要氧化性较强的氧化剂。能将Fe2+氧化为Fe3+的氧化剂有Cl2、 、 、 　溶液、氧化性酸等。 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- 2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O 5Fe2++MnO4-+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O ⑥Fe3+→Fe2+：Fe2+具有一定的氧化性，不能使用还原性很强的还原剂进行还原。能将 Fe3+还原为Fe2+的还原剂有Fe、 、 、 、 等。 Fe+2Fe3+===3Fe2+ Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+ SO2+2H2O+2Fe3+===2Fe2++SO42-+4H+ 三．Fe3＋、Fe2＋的检验方法 1．用KSCN溶液和氯水 2．用NaOH溶液 3．含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验 溶液变 色，说明含有Fe3＋； 酸性KMnO4溶液 色褪去，说明含有Fe2＋。 4．铜片法 5．亚铁氰化钾溶液和铁氰化钾溶液是检验Fe3＋和Fe2＋的特征试剂： Fe3＋蓝色沉淀 Fe2＋蓝色沉淀 考点一　铁及其化合物的性质与用途 【例1】不同价态含铁物质因性质不同，在生产生活中有不同的用途。铁单质与下列物质反应，产物中铁元素的化合价为价的是 A．氯气 B．稀盐酸 C．稀硫酸 D．硫酸铜 1．下列说法中不正确的是 A．铁在一定条件下与氧气或水蒸气反应的产物均有 B．铁在高温下与水蒸气的反应是置换反应 C．铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气 D．铁与的反应属于氧化还原反应 2．下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是 A．能与盐酸反应，可用于制作红色颜料 B．具有氧化性，可用于除去水中悬浮杂质 C．铁粉具有还原性，可用于食品袋中的抗氧化剂 D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于自来水的消毒 考点二　铁及其化合物的转化 【例2】在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A． B． C． D． 1．铁元素存在多种价态，按化合价上升有：Fe→Fe2＋→Fe3＋→，下列说法正确的是 A．Fe2＋和Fe3＋在水溶液中不能同时大量共存 B．实验室用Fe与稀盐酸反应制取H2的同时生成了FeCl3 C．在水溶液中，Fe与FeCl3反应生成FeCl2属于化合反应 D．在一定条件下能被氧化为Fe3＋ 2．部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列推断不合理的是 A．通过化合反应和复分解反应均能直接得到e B．b和g均为碱性氧化物 C．a在氧气中燃烧生成g D．存在c→d→e→f→c的转化关系 考点三　Fe2+与Fe3+的检验 【例3】下列物质能使KSCN溶液显红色的是 A．FeCl2溶液 B．CuCl2溶液 C．氯水 D．FeCl3溶液 1．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．若滴加KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉变质 B．若滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明铁粉未变质 C．若依次滴加氯水，KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉全部变质 D．若滴加KSCN溶液，溶液未变红；再滴加氯水，溶液变红，说明铁粉全部变质 2．下列离子的检验方法合理的是 A．向某溶液中滴入KSCN溶液显红色，说明不含Fe2＋ B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2＋ C．向某溶液中加入NaOH溶液，得到红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋ D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋ 1．下列关于铁的叙述中错误的是 A．纯净的铁是光亮的银白色金属 B．铁能被磁体吸引 C．铁是地壳中含量最多的金属元素 D．铁具有延展性和导热性，可制作炊具 2．（2025·江苏省淮安市普通高中学考模拟）金属铁广泛应用于生产生活中，铁元素的常见化合价有＋2和＋3价。下列物质中铁元素为＋3价的是 A．Fe B．FeO C． D． 3．常温下，将铁片放入下列溶液中，有大量气泡产生的是 A．稀硫酸 B．浓硫酸 C．氢氧化钠溶液 D．硫酸铜溶液 4．下列说法中，不正确的是 A．都能与盐酸反应 B．和 溶液都显黄色 C．能与 溶液反应 D．是红褐色沉淀 5．下列关于Fe(OH)2的叙述正确的是 A．常温下为灰绿色固体 B．不可以与NaOH溶液反应 C．不可以与稀盐酸反应 D．能在空气中稳定存在 6．下列物质间的转化不能通过化合反应一步实现的是 A．FeCl3―→FeCl2 B．Fe―→FeCl3 C．Fe―→Fe(OH)3 D．Fe(OH)2―→Fe(OH)3 7．以不同类别物质间的转化为线索，构建铁及其化合物的转化关系如图所示： 下列叙述正确的有 ①铁粉与水蒸气在高温下反应可实现的转化 ②可利用铜粉除去溶液中的杂质 ③可利用新制氯水和溶液检验是否被完全氧化为 ④向盛放在试管中的溶液中直接滴加溶液能制备并收集 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 8．铁盐与亚铁盐在生产生活中具有广泛的用途。证明某溶液只含有 Fe2+而不含 Fe3+的实验方法是 A．只需滴加 KSCN B．先滴加氯水，再滴加 KSCN 溶液后显红色 C．滴加NaOH 溶液，马上有灰绿色沉淀生成 D．溶液先滴加KSCN 溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色 9．从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的流程如图。下列说法正确的是 A．试剂a是铁粉，试剂b是稀硫酸 B．操作I、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同 C．试剂c可以是氯气，相应反应的离子方程式为 D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2+ 10．用下图装置进行“铁与水反应”的实验，并检验产物的性质(夹持装置略去)。回答下列问题：      （1）A装置的作用是 ，烧瓶底部加碎瓷片的作用是 。 （2）实验开始时，应先点燃A装置中的酒精灯还是B装置中的酒精喷灯？ (填“A”或“B”)，原因是 。 （3）B中反应的化学方程式为 ，该反应的氧化剂是 。 （4）D装置的作用是 。 （5）E中的现象是 ，所发生反应的化学方程式是 。 （6）点燃E中酒精灯之前应进行的操作是 。 11．氧化铁俗名铁红，是重要的铁的氧化物。 流程一：制备氧化铁 用废铁屑制备氧化铁的流程如图： （1）加入NH4HCO3溶液产生FeCO3沉淀的离子方程式为 。 （2）操作Ⅱ为洗涤操作，简述洗涤沉淀的方法 。 （3）写出“煅烧”发生反应的化学方程式 。 流程二：探究氧化铁的性质 A、B、C、D均是含铁元素的物质，氧化铁发生的反应及物质转化关系如图： （4）检验A溶液中阳离子的实验过程是 。 （5）A溶液可作为腐蚀液，将铜电路板中不需要的铜腐蚀掉。写出该反应的离子方程式 。 （6）描述白色沉淀C与O2反应的现象 ；写出该过程中发生反应的化学方程式 。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第08讲 铁及其化合物 —— 目 录 —— 析|学考考查要点 汇|知识清单盘点 研|核心专题精讲 考点一　铁及其化合物的性质与用途 考点二　铁及其化合物的转化 考点三　Fe2+与Fe3+的检验 练|巩固提升训练 板块 学考具体要求 认知层次 常见题型 铁及其化合物的性质 能根据氧化还原反应原理，理解铁、铁的氧化物、铁盐、亚铁盐的氧化性、还原性，能正确书写相互间转化的方程式。 认识、了解 选择题 铁及其化合物的转化 能根据物质的酸碱性，理解铁的氧化物、铁盐、亚铁盐与酸、碱、盐等物质的反应。 了解、应用 选择题、非选择题 亚铁离子与铁离子的检验 会检验Fe3＋和Fe2＋的存在。 了解 选择题 一、铁及其化合物的性质 1.铁的性质 铁的化学性质比较活泼，铁在化学反应中作为还原剂，因为铁元素有+2价和+3价，所以铁与强氧化剂和弱氧化剂反应的产物有区别。 常见价态 ＋2、＋3（铁还有＋6如K2FeO4） 物理性质 纯净的铁是光亮的银白色金属，有良好的导电性、传热性，延展性，能被磁铁吸引 与单质 的反应 O2 3Fe＋2O2Fe3O4 Cl2 2Fe＋3Cl2FeCl3(无论Fe的量多少，产物都是FeCl3) S Fe＋SFeS 与H2O反应 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2(产物是Fe3O4不是Fe2O3) 与非氧化性酸(HCl、H2SO4)反应 离子方程式为：Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑ 与氧化性酸反应 稀HNO3 铁少量：Fe＋4NO3(稀)＝Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O 铁过量：3Fe＋8HNO3(稀)＝3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 浓HNO3 浓硫酸 常温下，浓硫酸与浓硝酸与铁在常温下发生钝化。实质是强氧化性的酸使铁、铝的表面生成一层致密的氧化膜，阻止了内部金属与酸继续反应。 与盐溶液反应 发生置换反应离子方程式为：Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu 与FeCl3溶液反应，离子方程式为：Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋ 2.铁的氧化物 常见的铁的氧化物有三种：氧化亚铁、氧化铁和四氧化三铁。铁的氧化物的性质比较如下表： 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 与H+反应的离子方程式 FeO+2H+===Fe2++H2O Fe2O3+2H+===2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+ ===Fe2++2Fe3++3H2O 与CO、C、H2反应 生成单质铁及CO2或H2O 用途 可在化妆品、刺青墨水中用作色素；用于瓷器制作 Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，赤铁矿（主要成分是Fe2O3）是炼铁的原料 用作磁性材料、颜料、磨料等；磁铁矿(主要成分是Fe3O4)也是炼铁的原料 【温馨提示】 ①铁锈的主要成分是氧化铁，而不是四氧化三铁。 ②FeO、Fe3O4遇非氧化性酸（如HCl）时发生非氧化还原反应，但遇氧化性酸（如HNO3）时发生氧化还原反应，+2价的铁均被氧化成+3价。 ③Fe3O4中铁元素的化合价可看作既有+2价，又有+3价，且显+2价与+3价的铁的物质的量之比为1∶2。因此 Fe3O4与盐酸、稀硫酸反应时，生成的Fe2+、Fe3+的物质的量之比为1∶2。 ④Fe3O4的组成可用 FeO·Fe2O3表示，但不代表Fe3O4是由FeO和Fe2O3组成的混合物，Fe3O4有固定的组成，是一种纯净物。 ⑤由于Fe3O4与非氧化性酸反应生成铁盐和亚铁盐，故Fe3O4不属于碱性氧化物，而 FeO、Fe2O3属于碱性氧化物。 3.铁的氢氧化物 （1）铁的氢氧化物的制备 Fe(OH)3 Fe(OH)2 实验操作 实验现象 首先生成白色絮状沉淀，然后沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 化学方程式 FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl FeSO4+2NaOH===Fe(OH)2↓+Na2SO4 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 实验结论 Fe(OH)3与Fe(OH)2分别可用相对应的可溶性盐与碱溶液反应制得，且Fe(OH)2容易被氧化成Fe(OH)3 （2）铁的氢氧化物的性质 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色状态 白色固体 红褐色固体 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 制备 可溶性亚铁盐与碱溶液反应： Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 可溶性铁盐与碱溶液反应： Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 二者的关系 在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应的化学方程式为 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 4.亚铁与铁离子的性质 离子 Fe2＋ Fe3＋ 颜色 浅绿色 (棕)黄色 Fe反应离子方程式 —— Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋ Cu反应离子方程式 —— Cu＋2Fe3＋＝2Fe2＋＋Cu2＋ KI反应离子方程式 —— 2I－＋2Fe3＋＝2Fe2＋＋I2 Cl2反应离子方程式 Cl2＋2Fe2＋＝2Fe3＋＋2Cl－ —— KSCN反应离子方程式 —— Fe3＋＋3SCN－＝Fe(SCN)3 二、铁及其化合物的转化 1.铁及其化合物“价-类”二维图 2.铁及其化合物转化关系图 3.铁及其化合物之间的转化——“铁三角” 从Fe、Fe2+和Fe3+的结构可知：Fe只有还原性，Fe3+通常只有氧化性，Fe2+既具有氧化性又具有还原性。上述微粒通过跟一定的氧化剂或还原剂发生氧化还原反应，才能实现不同价态铁的相互转化，我们把这个相互转化设计成三角形，常称为铁三角。 ①Fe2+→Fe：由于单质Fe的还原性较强，要使Fe2+转化为Fe，则需要强还原剂，如Zn、H2、CO等。 Zn+Fe2+===Zn2++Fe H2+FeOFe+H2O ②Fe→Fe2+：Fe2+具有还原性，因此要将 Fe 氧化成Fe2+，不能使用强氧化剂，否则生成的Fe2+会进一步被氧化为Fe3+，能将Fe氧化成Fe2+的弱氧化剂有盐酸（或稀硫酸）等非氧化性酸、Cu2+、Fe3+、S等。 Fe+2H+===Fe2++H2↑ Fe＋Cu2+===Fe2++Cu Fe+SFeS ③Fe→Fe3+：要使Fe氧化为Fe3+，需要使用强氧化剂。能将Fe氧化成Fe3+的强氧化剂有Cl2、Br2、KMnO4（H+）溶液、氧化性酸等。 2Fe＋3Cl2===2FeCl3 2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O ④Fe3+→Fe：Fe的还原性较强，要使Fe3+还原为Fe，需使用还原性强于Fe的还原剂。能将Fe3+还原成Fe的强还原剂有Zn、Al、H2、CO等。 3Zn+2Fe3+===3Zn2++2Fe 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 ⑤Fe2+→Fe3+：Fe2+具有一定的氧化性，要使Fe2+转化为Fe3+，需要氧化性较强的氧化剂。能将Fe2+氧化为Fe3+的氧化剂有Cl2、Br2、H2O2、KMnO4（H+）溶液、氧化性酸等。 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- 2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O 5Fe2++MnO4-+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O ⑥Fe3+→Fe2+：Fe2+具有一定的氧化性，不能使用还原性很强的还原剂进行还原。能将 Fe3+还原为Fe2+的还原剂有Fe、Cu、SO2、S2-、I-等。 Fe+2Fe3+===3Fe2+ Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+ SO2+2H2O+2Fe3+===2Fe2++SO42-+4H+ 三．Fe3＋、Fe2＋的检验方法 1．用KSCN溶液和氯水 2．用NaOH溶液 3．含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验 溶液变 红 色，说明含有Fe3＋； 酸性KMnO4溶液 紫红 色褪去，说明含有Fe2＋。 4．铜片法 5．亚铁氰化钾溶液和铁氰化钾溶液是检验Fe3＋和Fe2＋的特征试剂： Fe3＋蓝色沉淀 Fe2＋蓝色沉淀 考点一　铁及其化合物的性质与用途 【例1】不同价态含铁物质因性质不同，在生产生活中有不同的用途。铁单质与下列物质反应，产物中铁元素的化合价为价的是 A．氯气 B．稀盐酸 C．稀硫酸 D．硫酸铜 【答案】A 【解析】A． 氯气具有强氧化性，能将Fe氧化+3价，无论铁是否过量，铁在氯气中燃烧都生成，故A正确；B． 稀盐酸具有弱氧化性，且弱氧化性是H元素体现的，能将Fe氧化为Fe2+，故B错误；C． 稀硫酸具有弱氧化性，能和Fe发生置换反应生成Fe2+，故C错误；D． 硫酸铜中铜离子具有弱氧化性，能和Fe发生置换反应生成Fe2+，故D错误；故选A。 1．下列说法中不正确的是 A．铁在一定条件下与氧气或水蒸气反应的产物均有 B．铁在高温下与水蒸气的反应是置换反应 C．铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气 D．铁与的反应属于氧化还原反应 【答案】C 【解析】铁为活泼金属，与强氧化剂反应生成价化合物，与弱氧化剂反应生成价化合物，常温下可被浓硫酸、浓硝酸钝化。A项，铁在氧气中燃烧、铁与水蒸气在高温下反应都生成，正确；B项，铁在高温下与水蒸气反应生成和氢气，为置换反应，正确；C项，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，错误；D项，与反应生成，属于氧化还原反应，正确。 2．下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是 A．能与盐酸反应，可用于制作红色颜料 B．具有氧化性，可用于除去水中悬浮杂质 C．铁粉具有还原性，可用于食品袋中的抗氧化剂 D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于自来水的消毒 【答案】C 【解析】A．为红棕色固体，可用于红色颜料，与其能与盐酸反应无关，故A错误；B．可用于除去水中悬浮杂质是利用其能水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性，与其氧化性无关，故B错误；C．铁粉用于食品袋中的抗氧化剂，是因铁粉是活泼金属具有强的还原性，故C正确；D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水，不能消毒，故D错误；故选：C。 考点二　铁及其化合物的转化 【例2】在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．Fe和水蒸气在高温下反应生成Fe3O4，故A不符合题意；B．HClO在光照条件下分解生成HCl和氧气，故B不符合题意；C．Fe和氯气在加热条件下反应生成FeCl3，故C不符合题意；D．Zn可将FeCl3还原为FeCl2，FeCl2与Zn发生置换反应可得到Fe，故D符合题意；故答案选D。 1．铁元素存在多种价态，按化合价上升有：Fe→Fe2＋→Fe3＋→，下列说法正确的是 A．Fe2＋和Fe3＋在水溶液中不能同时大量共存 B．实验室用Fe与稀盐酸反应制取H2的同时生成了FeCl3 C．在水溶液中，Fe与FeCl3反应生成FeCl2属于化合反应 D．在一定条件下能被氧化为Fe3＋ 【答案】C 【解析】A．Fe2＋和Fe3＋在水溶液中因没有中间价态不能发生反应，所以可同时大量共存，故A错误； B．实验室用Fe与稀盐酸反应制取H2的同时生成了FeCl2，而不是生成FeCl3，故B错误； C．在水溶液中，Fe＋2FeCl3＝3FeCl2属于化合反应，故C正确； D．在一定条件下能被还原为Fe3＋，故D错误； 故选C。 2．部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列推断不合理的是 A．通过化合反应和复分解反应均能直接得到e B．b和g均为碱性氧化物 C．a在氧气中燃烧生成g D．存在c→d→e→f→c的转化关系 【答案】C 【分析】根据含铁物质的价类二维图关系可知a是Fe，b是FeO，c是亚铁盐，d是氢氧化亚铁，e是氢氧化铁，f是铁盐，g是氧化铁； 【解析】A．氢氧化亚铁和氧气、水生成氢氧化铁，氢氧化钠和氯化铁生成氢氧化铁沉淀，通过化合反应和复分解反应均能直接得到氢氧化铁，A正确；     B．氧化铁、氧化亚铁均可以和酸反应生成盐和水，氧化铁、氧化亚铁均属于碱性氧化物，B正确；   C．铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，C错误； D．氯化亚铁和氢氧化钠生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁和氧气、水生成氢氧化铁，氢氧化铁和盐酸生成氯化铁，氯化铁和铁生成氯化亚铁，D正确； 故选C。 考点三　Fe2+与Fe3+的检验 【例3】下列物质能使KSCN溶液显红色的是 A．FeCl2溶液 B．CuCl2溶液 C．氯水 D．FeCl3溶液 【答案】D 【解析】A项，FeCl2与KSCN不反应，不符合题意；B项，CuCl2与KSCN不反应，不符合题意；C项，氯水与与KSCN不反应，不符合题意；D项，FeCl3与KSCN形成Fe(SCN)3红色物质，符合题意。 1．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．若滴加KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉变质 B．若滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明铁粉未变质 C．若依次滴加氯水，KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉全部变质 D．若滴加KSCN溶液，溶液未变红；再滴加氯水，溶液变红，说明铁粉全部变质 【答案】A 【解析】A．滴加KSCN溶液，溶液变红，说明溶液中含有Fe3+，故还原铁粉即Fe变质，故A选项正确； B．滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明溶液中不含Fe3+，但溶液中可能含Fe2+，不能说明铁粉未变质，故B选项错误； C．滴加氯水时可能把溶液中存在的Fe2+氧化成了Fe3+，再滴加硫氰化钾溶液，溶液变红，则不能说明铁粉全部变质，故C选项错误； D．若先滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明溶液中不含Fe3+，再滴加氯水，溶液变红说明溶液中存在Fe2+，被氯水氧化成了Fe3+，但不能说明铁粉全部变质，故D选项错误。 故选A选项。 2．下列离子的检验方法合理的是 A．向某溶液中滴入KSCN溶液显红色，说明不含Fe2＋ B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2＋ C．向某溶液中加入NaOH溶液，得到红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋ D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋ 【答案】C 【解析】A．KSCN溶液显红色只能说明存在Fe3+，无法确定是否含有Fe2+，A错误； B．原溶液可能原本含有Fe3+，通入Cl2后无法排除Fe3+的干扰，不能证明Fe2+存在，B错误； C．红褐色沉淀是Fe(OH)3的特征，直接说明溶液中含有Fe3+，C正确； D．白色沉淀变为红褐色可证明Fe2+存在，但Mg2+的白色沉淀可能被红褐色掩盖，无法确定不含Mg2+，D错误； 选C。 1．下列关于铁的叙述中错误的是 A．纯净的铁是光亮的银白色金属 B．铁能被磁体吸引 C．铁是地壳中含量最多的金属元素 D．铁具有延展性和导热性，可制作炊具 【答案】C 【解析】A．金属一般都是银白色，铁也是银白色金属，故A正确； B．磁体可以吸引铁，故B正确； C．铝元素是地壳中含量最多的金属元素，铁元素是地壳中含量排在第二位的金属元素，故C错误； D．金属具有延展性，导热性和导电性，铁可以制作炊具，故D正确； 故选C。 2．（2025·江苏省淮安市普通高中学考模拟）金属铁广泛应用于生产生活中，铁元素的常见化合价有＋2和＋3价。下列物质中铁元素为＋3价的是 A．Fe B．FeO C． D． 【答案】D 【解析】A．单质铁中，铁的化合价为0，A错误； B．FeO中铁的化合价为+2价，B错误； C．中铁的化合价为+2价，C错误； D．中铁的化合价为+3价，D正确； 故选D。 3．常温下，将铁片放入下列溶液中，有大量气泡产生的是 A．稀硫酸 B．浓硫酸 C．氢氧化钠溶液 D．硫酸铜溶液 【答案】A 【解析】A项，生成H2，正确；B项，发生钝化，错误；C项，不发生反应，错误；D项，生成铜，错误。 4．下列说法中，不正确的是 A．都能与盐酸反应 B．和 溶液都显黄色 C．能与 溶液反应 D．是红褐色沉淀 【答案】B 【解析】A．FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，都能与盐酸反应，故A正确； B．Fe2+溶液为浅绿色， Fe3+溶液显黄色，故B错误； C．Fe2+能与NaOH溶液反应，生成Fe(OH)2，故C正确； D．Fe(OH)3难溶于水，是红褐色沉淀，故D正确； 故答案为：B。 5．下列关于Fe(OH)2的叙述正确的是 A．常温下为灰绿色固体 B．不可以与NaOH溶液反应 C．不可以与稀盐酸反应 D．能在空气中稳定存在 【答案】B 【解析】A．常温下氢氧化亚铁为白色固体，A错误； B．氢氧化亚铁与NaOH溶液不反应，B正确； C．氢氧化亚铁是碱，可以与稀盐酸反应，C错误； D．氢氧化亚铁易被氧化，不能在空气中稳定存在，D错误； 答案选B。 6．下列物质间的转化不能通过化合反应一步实现的是 A．FeCl3―→FeCl2 B．Fe―→FeCl3 C．Fe―→Fe(OH)3 D．Fe(OH)2―→Fe(OH)3 【答案】C 【解析】A项，与Fe发生化合反应可实现转化，不符合题意；B项，与Cl2发生化合反应可实现转化，不符合题意；C项，与水不发生化合反应，符合题意；D项，与O2、H2O发生化合反应可实现转化，不符合题意。 7．以不同类别物质间的转化为线索，构建铁及其化合物的转化关系如图所示： 下列叙述正确的有 ①铁粉与水蒸气在高温下反应可实现的转化 ②可利用铜粉除去溶液中的杂质 ③可利用新制氯水和溶液检验是否被完全氧化为 ④向盛放在试管中的溶液中直接滴加溶液能制备并收集 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【答案】A 【解析】①Fe与水蒸气在高温下反应能生成Fe3O4和氢气，故①正确； ②加入铜粉发生反应为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，引入铜离子，故②错误； ③无论Fe2+是否完全转化为Fe3+，只要有Fe3+生成，加入KSCN溶液后，溶液就变为红色，故③错误； ④向盛有FeCl2溶液的试管中滴加NaOH溶液，先生成氢氧化亚铁的白色沉淀，后又被氧化成氢氧化铁的红褐色沉淀，故④错误； 故选：A。 8．铁盐与亚铁盐在生产生活中具有广泛的用途。证明某溶液只含有 Fe2+而不含 Fe3+的实验方法是 A．只需滴加 KSCN B．先滴加氯水，再滴加 KSCN 溶液后显红色 C．滴加NaOH 溶液，马上有灰绿色沉淀生成 D．溶液先滴加KSCN 溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色 【答案】D 【解析】A．只滴加KSCN溶液，根据溶液是否显红色，能检验出溶液中是否含有Fe3+，无法验证Fe2+存在，故A错误；B．先滴加氯水，氯气将Fe2+氧化成Fe3+，即使原溶液不含Fe3+，滴加KSCN溶液后也显红色，无法证明原溶液是否含有Fe3+，故B错误；C．Fe2+可与氢氧化钠反应生成白色沉淀氢氧化亚铁，Fe3+可与氢氧化钠反应生成红褐色沉淀氢氧化铁，灰绿色是氢氧化亚铁和氢氧化铁混合物颜色，滴加NaOH 溶液，马上有灰绿色沉淀生成，说明含有Fe3+和Fe2+存在，故C错误；D．KSCN与Fe3+作用使溶液显红色，与Fe2+作用无此现象，先滴加KSCN溶液，不显红色，说明原溶液不含有Fe3+，再滴加氯水后显红色，说明滴加氯水后溶液中有Fe3+，证明原溶液含有Fe2+，故D正确；故答案选D。 9．从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的流程如图。下列说法正确的是 A．试剂a是铁粉，试剂b是稀硫酸 B．操作I、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同 C．试剂c可以是氯气，相应反应的离子方程式为 D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2+ 【答案】C 【分析】试剂a是铁，加入过量的铁，可把铜全部置换出来，并把FeCl3还原为FeCl2，则通过过滤得到的滤液X为FeCl2溶液，滤渣Y为铜和过量的铁的混合物；由于最终得到的产品是FeCl3，故试剂b是稀盐酸，铜不与盐酸反应，铁与盐酸反应生成FeCl2，故通过过滤可得到铜单质，滤液Z为FeCl2溶液和过量的盐酸，在两次过滤得到的FeCl2溶液中通入氯气，发生反应，把FeCl2转化为FeCl3，然后通过蒸发结晶便可得到氯化铁晶体。 【解析】A．根据上述分析，试剂a是铁粉，试剂b是稀盐酸，A错误； B．根据上述分析，操作、是过滤，操作是蒸发结晶，所用仪器不同，B错误； C．在两次过滤得到的 溶液中通入氯气，发生反应，把FeCl2转化为FeCl3，C正确； D．亚铁离子、氯离子都可以被高锰酸钾溶液氧化，用酸性溶液不能检验溶液中是否还有，D错误； 故选C。 10．用下图装置进行“铁与水反应”的实验，并检验产物的性质(夹持装置略去)。回答下列问题：      （1）A装置的作用是 ，烧瓶底部加碎瓷片的作用是 。 （2）实验开始时，应先点燃A装置中的酒精灯还是B装置中的酒精喷灯？ (填“A”或“B”)，原因是 。 （3）B中反应的化学方程式为 ，该反应的氧化剂是 。 （4）D装置的作用是 。 （5）E中的现象是 ，所发生反应的化学方程式是 。 （6）点燃E中酒精灯之前应进行的操作是 。 【答案】（1）产生水蒸气 防止液体暴沸 （2）A 防止先点燃B处酒精喷灯导致Fe与反应 （3）（4）吸收未反应的水蒸气，干燥 （5）黑色固体变为红色，右端管壁有无色液滴凝结 （6）收集，并检验其纯度 【分析】装置A中水受热生成水蒸气，B中高温条件下铁与水蒸气反应四氧化三铁和氢气，混有水蒸气的氢气经过干燥管D干燥后进入E装置，与CuO反应生成Cu单质，加热E之前应该先通氢气把装置中的氧气排尽，防止氢气与氧气混合加热发生爆炸，以此解答该题。 【解析】（1）铁与水蒸气反应的条件是高温，水的状态是气体，所以A装置的作用是产生水蒸气；反应在高温条件下进行，烧瓶底部加碎瓷片的作用防止加热时液体暴沸； （2）若先点燃B处，铁会与氧气先发生反应，所以须先点燃A处；原因是：防止先点燃B处酒精喷灯导致Fe与反应； （3）装置B中是铁与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁，反应的方程式为；氢元素化合价降低，得到电子，是氧化剂； （4）E是氢气还原氧化铜的实验，气体进入E装置前要干燥，否则会有危险，硬质玻璃管可能炸裂，因此D的作用是吸收未反应的水蒸气，干燥H2； （5）装置E中氢气还原氧化铜得到铜和水，即，所以E中的实验现象是黑色固体变为红色，右端管壁有无色液滴凝结； （6）氢气是可燃性气体混有空气会发生爆炸，所以点燃E处酒精灯之前应进行的操作是收集，并检验其纯度。 11．氧化铁俗名铁红，是重要的铁的氧化物。 流程一：制备氧化铁 用废铁屑制备氧化铁的流程如图： （1）加入NH4HCO3溶液产生FeCO3沉淀的离子方程式为 。 （2）操作Ⅱ为洗涤操作，简述洗涤沉淀的方法 。 （3）写出“煅烧”发生反应的化学方程式 。 流程二：探究氧化铁的性质 A、B、C、D均是含铁元素的物质，氧化铁发生的反应及物质转化关系如图： （4）检验A溶液中阳离子的实验过程是 。 （5）A溶液可作为腐蚀液，将铜电路板中不需要的铜腐蚀掉。写出该反应的离子方程式 。 （6）描述白色沉淀C与O2反应的现象 ；写出该过程中发生反应的化学方程式 。 【答案】（1）Fe2++2HCO= FeCO3↓+CO2↑+H2O （2）向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，让水自然流下，反复2-3次 （3）4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2 （4）用试管取A溶液少量，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，说明溶液中存在Fe3+ （5）2Fe3++Cu = 2Fe2++Cu2+ （6）白色沉淀迅速变灰绿色，最后变红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3 【分析】废铁屑用碳酸钠溶液除去油污，用稀硫酸在加热条件下充分反应，过滤，向滤液中加入过量的碳酸氢铵，生成碳酸亚铁沉淀，过滤后，洗涤、干燥、煅烧得到氧化铁。 【解析】（1）FeSO4与NH4HCO3反应的离子方程式Fe2++2 = FeCO3↓+CO2↑+H2O； （2）洗涤沉淀的方法：向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，让水自然流下，反复2-3次； （3）“煅烧”时生成Fe2O3，FeCO3与O2发生反应的化学方程式：4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2； （4）氧化铁与盐酸反应生成氯化铁(A)，与足量铁粉反应生成氯化亚铁(B)，与氢氧化钠溶液反应生成Fe(OH)2，被氧气氧化生成Fe(OH)3；则生成的A溶液中含有氯化铁，检验Fe3+的方法是：用试管取A溶液少量，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，说明溶液中存在Fe3+； （5）Fe3+与Cu反应的离子方程式：2Fe3++Cu = 2Fe2++Cu2+； （6）白色沉淀C是Fe(OH)2，被氧气氧化的现象：白色沉淀迅速变灰绿色，最后变红褐色；反应的化学方程式为： 4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $