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第07讲 铁及其化合物（讲）- 2024年高考化学大一轮复习【讲义+练习+专题】
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考纲和考试说明是备考的指南针，认真研究考纲和考试说明，可增强日常复习的针对性和方向性，避免盲目备考，按方抓药，弄清楚高考检测什么，检测的价值取向，高考的命题依据。
2.精练高考真题，明确方向
经过对近几年高考题的横、纵向分析，可以得出以下三点：一是主干知识考查“集中化”，二是基础知识新视角，推陈出新，三是能力考查“综合化”。
3.摸清问题所在，对症下药
要提高后期的备考质量，还要真正了解学生存在的问题，只有如此，复习备考才能更加科学有效。所以，必须加大信息反馈，深入总结学情，明确备考方向，对症开方下药，才能使学生的知识结构更加符合高考立体网络化要求，才能实现基础→能力→分数的转化。
4.切实回归基础，提高能力
复习训练的步骤包括强化基础，突破难点，规范作答，总结方法，通过这样的总结，学生印象深刻，应用更加灵活。
第07讲 铁及其化合物
【化学学科素养】
1.宏观辨识与微观探析：认识铁及其化合物的性质及应用，能以“铁三角”转化关系理解变价元素的转化条件。
2.科学态度与社会责任：利用铁及其化合物的性质，科学认识铁及其化合物的提纯和制备工艺流程，形成严谨求实的科学态度和崇尚真理的意识。
3.科学探究与创新意识：能提出有价值的氢氧化亚铁及其他铁的化合物的制备方案，并进行实验探究。
【必备知识解读】
一、铁
1．自然界中铁的存在
铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝元素，居第四位。
铁元素在自然界中主要以+2价和+3价化合物的形式存在于铁矿石。
2．铁的冶炼（高炉炼铁）
（1）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气
（2）工业炼铁得到的铁是：生铁（混合物）
（3）高炉（炼铁炉）：从下到上化学方程式为：
C+O2eq \(=====,\s\up7(点燃))CO2 C+CO2eq \(=====,\s\up7(高温))2CO（吸收热量） 3CO + Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe + 3CO2
（4）焦炭的作用：
①提供热量C+O2eq \(=====,\s\up7(点燃)) CO2（放热反应） ②提供还原剂：C+CO2eq \(=====,\s\up7(高温))2CO
（5）炼铁过程中石灰石的主要作用是：将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。
3．铁的物理性质和应用
(1)物理性质
纯铁具有银白色金属光泽，质软，有良好的延展性，密度是,熔点为1535℃，沸点为2750℃，铁是电和热的良导体，铁可以被磁铁吸引。
(2)应用
钢铁是人类生活和生产中非常重要的材料，广泛应用用于生活用具、生产工具、建筑、机械、电力、桥梁、国防等领域。
二、铁的化学性质
1．铁与非金属单质反应
（1）铁与氧气反应：3Fe+2O2(纯) eq \(=====,\s\up7(点燃))Fe3O4
现象：剧烈燃烧，放出大量热，火星四射，产生黑色固体。
（2）铁与氯气反应: 2Fe+3Cl2=eq \(=====,\s\up7(点燃))2FeCl3
现象：剧烈燃烧，放出大量热，产生棕黄色烟。
（3）铁与硫反应：Fe+Seq \(=====,\s\up7(△))FeS
2．铁与酸反应
（1）铁与非氧化性酸反应
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
（2）铁与稀硝酸反应情况：
①铁少量：Fe＋4HNO3(稀)＝Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
②铁过量：3Fe＋8HNO3(稀)＝3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
可用数轴表示如下：
3．铁与盐（溶液）反应
（1）与铜盐：Fe+Cu2+= Fe2＋＋Cu
（2）与铁盐：Fe+ 2Fe3＋=3Fe2＋
4．铁与水反应
化学方程式为3Fe＋4H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2
（1）实验结束时，先将导气管撤出，再移动酒精灯，以防止倒吸。
（2）铁不能与冷水、热水反应，但高温下能与水蒸气反应。
（3）铁与水蒸气反应的实验中，湿棉花的作用是加热时产生水蒸气。
（4）现象为加热时试管内铁粉红热，点燃从试管中逸出的气体可听到爆鸣声。
三、铁的氧化物
四、铁的氢氧化物
【特别提醒】
①FeO、Fe3O4、Fe(OH)2与HNO3反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe2＋被HNO3氧化成Fe3＋。
②Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3与HI反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe3＋被I－还原为Fe2＋。
五、Fe2＋和Fe3＋的检验
1．亚铁盐
(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，其中以还原性为主，如遇Br2、Cl2、H2O2、NOeq \\al(－,3)(H＋)、MnOeq \\al(－,4)(H＋)等均表现为还原性。
Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式：2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O
向FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液褪色。反应的离子方程式：MnOeq \\al(－,4)＋5Fe2＋＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。
(2)Fe2＋的盐(如硫酸亚铁)溶液因水解呈酸性。
2．铁盐
(1)氧化性：含有Fe3＋的溶液呈黄色，Fe3＋处于铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、H2S等均表现为氧化性。
如用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式2Fe3＋＋Cu===2Fe3＋＋Cu2＋。
(2)易水解：Fe3＋极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。
3．亚铁盐、铁盐性质应用
(1)盐溶液的配制与保存
(2)物质的制备
(3)判断离子能否共存
Fe2＋eq \f(不共存, )NOeq \\al(－,3)(H＋)、ClO－、MnOeq \\al(－,4)(H＋)
Fe3＋eq \f(不共存, )S2－、I－、SOeq \\al(2－,3)
Fe3＋eq \f(不共存, )HCOeq \\al(－,3)、COeq \\al(2－,3)等水解相互促进的离子
【关键能力拓展】
一、防止Fe(OH)2被氧化的方法
(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，在溶液上面加苯、汽油等保护层，利用新产生的Fe2＋与OH－反应制取Fe(OH)2。
二、Fe2＋、Fe3＋的检验方法
(1)Fe2＋的检验
(2)Fe3＋的检验
(3)混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验
①Fe3＋的检验
a.eq \x(混合溶液)eq \(――→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液变血红色，说明含有Fe3＋
b.eq \x(混合溶液)eq \(――→,\s\up7(淀粉/KI试纸))试纸变蓝色，说明含有Fe3＋
②Fe2＋的检验
a.eq \x(混合溶液)eq \(――→,\s\up7(滴加酸性),\s\d5(KMnO4溶液))KMnO4溶液褪色，说明含有Fe2＋
b.eq \x(混合溶液)eq \(――→,\s\up7(滴加溴水))溴水褪色，说明含有Fe2＋
c.eq \x(混合溶液)eq \(――→,\s\up7(滴加K3[Fe（CN）6]溶液))生成蓝色沉淀，说明含有Fe2＋
三、铁及其化合物的相互转化
1. Fe、Fe2+ 、Fe3+的相互转化-----铁三角
（1）Fe只具有还原性，可以被氧化剂氧化为Fe2＋、Fe3＋
①Fe→Fe2＋(与较弱氧化剂反应：如I2、S、Fe3+、H+、Cu2+、Ag+)
Fe＋Seq \(=====,\s\up7(△))FeS
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋
②Fe→Fe3＋(与较强氧化剂反应：如Cl2、Br2、浓H2SO4、稀硝酸(足量)等)
2Fe＋3Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃))2FeCl3
③Fe→Fe3O4(与氧化剂反应：如O2、H2O(g))
3Fe＋4H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2。
（2）Fe2＋既具有氧化性又具有还原性
①Fe2＋→Fe3＋(与强氧化剂反应：如O2、Cl2、Br2、H2O2、HNO3、KMnO4(H+)、浓H2SO4、等)
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，
5Fe2＋＋MnOeq \\al(－,4)＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
3Fe2＋＋4H＋＋NOeq \\al(－,3)===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
②Fe2＋→Fe(与还原剂反应：如C、CO、Al、Zn等)
Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe FeO＋COeq \(=====,\s\up7(△))Fe＋CO2。
（3）Fe3＋具有较强氧化性，可被还原为Fe2＋或Fe
①Fe3＋→Fe2＋(与还原剂反应：如Fe、Cu、I-、S2-等)
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，
2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋。
2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋
②Fe3＋→Fe(与还原剂反应：如C、CO、Al等)
Fe2O3＋3COeq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2 Fe2O3＋2Aleq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3。
四、铁和铁的氧化物的混合物与酸(H+)反应的计算
用终态法、关系式法、守恒法等方法巧解这类计算问题
1．终态法：固体和盐酸（硫酸）恰好完全反应，溶液中没有Fe3+，即多个反应后的“终态”是溶质只有FeCl2(FeSO4)的溶液，因此有n(Fe2＋):n(Cl－)=1:2[n(Fe2＋):n(SOeq \\al(2－,4))=1:1]，混合物中n(Fe)与盐酸（硫酸）中n(H+)之比为1:2等结论。
2．关系式法：由 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，Fe＋Fe2O3＋6H＋===3Fe2＋＋3H2O可知，若没有Fe3＋生成，则反应的Fe（不产生H2）与Fe2O3的关系是Fe------ Fe2O3，则有n(Fe)=n(Fe2O3)+n(H2)等关系。
3．守恒法：主要有Fe原子守恒、Cl－(SOeq \\al(2－,4))守恒、溶液中电荷守恒、Fe失去的电子与H+和Fe3+得到的电子守恒。
【核心题型例解】
高频考点一 铁及其氧化物的性质
例1．人体血液中如果缺乏亚铁离子，就会造成缺铁性贫血。市场出售的某种麦片中含有微量、颗粒细小的铁粉，这些铁粉在人体胃酸(胃酸的主要成分是HCl)作用下转化成亚铁盐。下列叙述错误的是
A．铁粉具有还原性B．铁是人体必需的微量元素
C．常温下，铁能与水发生置换反应D．Fe2+用K3[Fe(CN)6]溶液检验生成蓝色沉淀
【变式探究】关于铁的三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)的下列叙述正确的是
A．铁的三种氧化物中铁元素的化合价完全相同
B．都是碱性氧化物，都能与盐酸反应生成氯化铁和水
C．氧化亚铁可应用于瓷器制作中使釉呈绿色
D．四氧化三铁中铁元素有＋2价和＋3价，它是一种混合物
高频考点二 铁及其化合物的转化
例2．铁元素的价类二维图如图所示。下列说法错误的是
A．④可用作红色涂料
B．⑦的溶液可用于清洗青铜文物表面的锈迹
C．⑤被溶液中的氧气氧化为⑥的化学方程式为
D．③溶于过量稀硝酸的离子方程式为
【变式探究】部分含铁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．a可与e反应生成b
B．b既可被氧化，也可被还原
C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体
D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
高频考点三、铁及其化合物的实验探究
例3.某小组设计实验探究是否能与形成络离子。查阅资料：向难溶电解质中加入具有不同离子的可溶性强电解质溶液，会使难溶电解质溶解度增大，这种现象叫做“盐效应”。实验表明：“盐效应”与离子浓度、离子所带电量有关。分别取等量的纯进行实验，实验结果如图所示：
下列推断正确的是
A．实验Ⅱ中，KCl溶液能促进溶解
B．相同浓度下，KSCN溶液盐效应大于KCl溶液
C．滤液中＋2价铁离子总浓度：实验Ⅰ=实验Ⅱ
D．实验表明，和不能形成络离子
【变式探究】为探究铁及其化合物的性质，某化学兴趣小组利用铁与水蒸气反应所得的固体进行了实验，先用过量盐酸溶解，并分成4份，继续如下实验：
依据上述实验现象，下列结论合理的是
A．实验①说明溶液中一定含有
B．实验③说明该固体中不含三价铁
C．实验②③说明反应后的固体中有铁粉剩余
D．实验④中灰绿色的沉淀是
高频考点四 氢氧化亚铁制备
例4.下列各图示中不能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是
A． B． C． D．
【方法技巧】制备Fe（OH）2常用的三种方法
（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。
（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，这样可较长时间观察到白色沉淀，如图2所示。
（3）电解法
用铁做阳极，电解NaCl（或NaOH）溶液，并在液面上覆盖苯（或煤油），如图3所示。
另外，反应液要现用现配，且配制亚铁盐溶液和碱溶液所用的蒸馏水都需要加热煮沸除氧。
【变式探究】如图所示，此装置可用来制取和观察Fe（OH）2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6ml·L－1的硫酸，其他试剂任选。填写下列空白：
（1）B中盛有一定量的NaOH溶液，A中烧瓶内应预先加入的药品是 。A中反应的离子方程式是_________________________________________________________________________________。
（2）实验开始时先将止水夹a （填“打开”或“关闭”）。
（3）简述生成Fe（OH）2的操作过程：___________________________________________________。
（4）实验完毕，打开b处止水夹，放入一部分空气，此时B中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
高频考点五 考查与铁有关的离子方程式
例5．下列反应的离子方程式书写正确的是
A．向氯化亚铁溶液中滴入溶液：
B．向次氯酸钠溶液中通入足量二氧化硫：
C．将氯气通入冷的石灰乳中制漂白粉：
D．向磁性氧化铁粉末中加入稀盐酸：
【变式探究】下列有关离子方程式的书写正确的是
A．明矾溶液与过量氨水混合：Al3++4NH3•H2O=AlO+2H2O+4NH
B．FeCl3溶液刻蚀电路铜板：2Fe3++3Cu=2Fe+3Cu2+
C．向水垢中滴加足量醋酸：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
D．稀硫酸滴入Na2S2O3溶液中：2H++S2O=SO2↑+S↓+H2O
【举一反三】下列反应对应的离子方程式书写正确的是
A．将等物质的量浓度的和溶液以体积比1：2混合：
B．向溶液中通入少量的：
C．溶于过量氢碘酸溶液中：
D．明矾溶液与过量氨水混合：
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
名称（俗称）
氧化亚铁
氧化铁（铁红）
四氧化三铁（磁性氧化铁）
物质类别
碱性氧化物
碱性氧化物
——
色态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
溶解性
难溶于水
难溶于水
难溶于水
铁的价态
＋2价
＋3价
＋2价，＋3价
与H＋反应的离子方程式
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
共性
高温时，都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原，生成单质铁
与CO化碳反应：FexOy＋y COeq \(=====,\s\up7(高温))x Fe＋y CO2
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)3eq \(=====,\s\up7(△))Fe2O3＋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
方法1
eq \a\vs4\al(样品溶液)eq \(―――――――→,\s\up7(滴加KSCN溶液))无现象eq \(―――――――→,\s\up7(滴加氯水),\s\d5(或双氧水))溶液变红色，证明含有Fe2＋
方法2
eq \a\vs4\al(样品溶液)eq \(――――――――→,\s\up7(加入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，证明含有Fe2＋
方法3
eq \a\vs4\al(样品溶液)eq \(―――――――――→,\s\up7(加入K3[FeCN6]溶液))生成蓝色沉淀，证明含有Fe2＋
方法1
eq \a\vs4\al(样品溶液)eq \(――――――――→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液变红色，证明含有Fe3＋
方法2
eq \a\vs4\al(样品溶液)eq \(―――――――→,\s\up7(加入NaOH溶液))产生红褐色沉淀，证明含有Fe3＋
实验
操作与现象
①
加入高锰酸钾溶液，紫色褪去
②
加入溶液，生成蓝色沉淀
③
加入KSCN溶液，无明显现象
④
加入NaOH溶液，生成的白色沉淀逐渐变为灰绿色，最后变为红褐色
考纲和考试说明是备考的指南针，认真研究考纲和考试说明，可增强日常复习的针对性和方向性，避免盲目备考，按方抓药，弄清楚高考检测什么，检测的价值取向，高考的命题依据。
2.精练高考真题，明确方向
经过对近几年高考题的横、纵向分析，可以得出以下三点：一是主干知识考查“集中化”，二是基础知识新视角，推陈出新，三是能力考查“综合化”。
3.摸清问题所在，对症下药
要提高后期的备考质量，还要真正了解学生存在的问题，只有如此，复习备考才能更加科学有效。所以，必须加大信息反馈，深入总结学情，明确备考方向，对症开方下药，才能使学生的知识结构更加符合高考立体网络化要求，才能实现基础→能力→分数的转化。
4.切实回归基础，提高能力
复习训练的步骤包括强化基础，突破难点，规范作答，总结方法，通过这样的总结，学生印象深刻，应用更加灵活。
第07讲 铁及其化合物
【化学学科素养】
1.宏观辨识与微观探析：认识铁及其化合物的性质及应用，能以“铁三角”转化关系理解变价元素的转化条件。
2.科学态度与社会责任：利用铁及其化合物的性质，科学认识铁及其化合物的提纯和制备工艺流程，形成严谨求实的科学态度和崇尚真理的意识。
3.科学探究与创新意识：能提出有价值的氢氧化亚铁及其他铁的化合物的制备方案，并进行实验探究。
【必备知识解读】
一、铁
1．自然界中铁的存在
铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝元素，居第四位。
铁元素在自然界中主要以+2价和+3价化合物的形式存在于铁矿石。
2．铁的冶炼（高炉炼铁）
（1）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气
（2）工业炼铁得到的铁是：生铁（混合物）
（3）高炉（炼铁炉）：从下到上化学方程式为：
C+O2eq \(=====,\s\up7(点燃))CO2 C+CO2eq \(=====,\s\up7(高温))2CO（吸收热量） 3CO + Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe + 3CO2
（4）焦炭的作用：
①提供热量C+O2eq \(=====,\s\up7(点燃)) CO2（放热反应） ②提供还原剂：C+CO2eq \(=====,\s\up7(高温))2CO
（5）炼铁过程中石灰石的主要作用是：将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。
3．铁的物理性质和应用
(1)物理性质
纯铁具有银白色金属光泽，质软，有良好的延展性，密度是,熔点为1535℃，沸点为2750℃，铁是电和热的良导体，铁可以被磁铁吸引。
(2)应用
钢铁是人类生活和生产中非常重要的材料，广泛应用用于生活用具、生产工具、建筑、机械、电力、桥梁、国防等领域。
二、铁的化学性质
1．铁与非金属单质反应
（1）铁与氧气反应：3Fe+2O2(纯) eq \(=====,\s\up7(点燃))Fe3O4
现象：剧烈燃烧，放出大量热，火星四射，产生黑色固体。
（2）铁与氯气反应: 2Fe+3Cl2=eq \(=====,\s\up7(点燃))2FeCl3
现象：剧烈燃烧，放出大量热，产生棕黄色烟。
（3）铁与硫反应：Fe+Seq \(=====,\s\up7(△))FeS
2．铁与酸反应
（1）铁与非氧化性酸反应
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
（2）铁与稀硝酸反应情况：
①铁少量：Fe＋4HNO3(稀)＝Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
②铁过量：3Fe＋8HNO3(稀)＝3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
可用数轴表示如下：
3．铁与盐（溶液）反应
（1）与铜盐：Fe+Cu2+= Fe2＋＋Cu
（2）与铁盐：Fe+ 2Fe3＋=3Fe2＋
4．铁与水反应
化学方程式为3Fe＋4H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2
（1）实验结束时，先将导气管撤出，再移动酒精灯，以防止倒吸。
（2）铁不能与冷水、热水反应，但高温下能与水蒸气反应。
（3）铁与水蒸气反应的实验中，湿棉花的作用是加热时产生水蒸气。
（4）现象为加热时试管内铁粉红热，点燃从试管中逸出的气体可听到爆鸣声。
三、铁的氧化物
四、铁的氢氧化物
【特别提醒】
①FeO、Fe3O4、Fe(OH)2与HNO3反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe2＋被HNO3氧化成Fe3＋。
②Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3与HI反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe3＋被I－还原为Fe2＋。
五、Fe2＋和Fe3＋的检验
1．亚铁盐
(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，其中以还原性为主，如遇Br2、Cl2、H2O2、NOeq \\al(－,3)(H＋)、MnOeq \\al(－,4)(H＋)等均表现为还原性。
Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式：2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O
向FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液褪色。反应的离子方程式：MnOeq \\al(－,4)＋5Fe2＋＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。
(2)Fe2＋的盐(如硫酸亚铁)溶液因水解呈酸性。
2．铁盐
(1)氧化性：含有Fe3＋的溶液呈黄色，Fe3＋处于铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、H2S等均表现为氧化性。
如用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式2Fe3＋＋Cu===2Fe3＋＋Cu2＋。
(2)易水解：Fe3＋极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。
3．亚铁盐、铁盐性质应用
(1)盐溶液的配制与保存
(2)物质的制备
(3)判断离子能否共存
Fe2＋eq \f(不共存, )NOeq \\al(－,3)(H＋)、ClO－、MnOeq \\al(－,4)(H＋)
Fe3＋eq \f(不共存, )S2－、I－、SOeq \\al(2－,3)
Fe3＋eq \f(不共存, )HCOeq \\al(－,3)、COeq \\al(2－,3)等水解相互促进的离子
【关键能力拓展】
一、防止Fe(OH)2被氧化的方法
(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，在溶液上面加苯、汽油等保护层，利用新产生的Fe2＋与OH－反应制取Fe(OH)2。
二、Fe2＋、Fe3＋的检验方法
(1)Fe2＋的检验
(2)Fe3＋的检验
(3)混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验
①Fe3＋的检验
a.eq \x(混合溶液)eq \(――→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液变血红色，说明含有Fe3＋
b.eq \x(混合溶液)eq \(――→,\s\up7(淀粉/KI试纸))试纸变蓝色，说明含有Fe3＋
②Fe2＋的检验
a.eq \x(混合溶液)eq \(――→,\s\up7(滴加酸性),\s\d5(KMnO4溶液))KMnO4溶液褪色，说明含有Fe2＋
b.eq \x(混合溶液)eq \(――→,\s\up7(滴加溴水))溴水褪色，说明含有Fe2＋
c.eq \x(混合溶液)eq \(――→,\s\up7(滴加K3[Fe（CN）6]溶液))生成蓝色沉淀，说明含有Fe2＋
三、铁及其化合物的相互转化
1. Fe、Fe2+ 、Fe3+的相互转化-----铁三角
（1）Fe只具有还原性，可以被氧化剂氧化为Fe2＋、Fe3＋
①Fe→Fe2＋(与较弱氧化剂反应：如I2、S、Fe3+、H+、Cu2+、Ag+)
Fe＋Seq \(=====,\s\up7(△))FeS
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋
②Fe→Fe3＋(与较强氧化剂反应：如Cl2、Br2、浓H2SO4、稀硝酸(足量)等)
2Fe＋3Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃))2FeCl3
③Fe→Fe3O4(与氧化剂反应：如O2、H2O(g))
3Fe＋4H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2。
（2）Fe2＋既具有氧化性又具有还原性
①Fe2＋→Fe3＋(与强氧化剂反应：如O2、Cl2、Br2、H2O2、HNO3、KMnO4(H+)、浓H2SO4、等)
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，
5Fe2＋＋MnOeq \\al(－,4)＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
3Fe2＋＋4H＋＋NOeq \\al(－,3)===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
②Fe2＋→Fe(与还原剂反应：如C、CO、Al、Zn等)
Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe FeO＋COeq \(=====,\s\up7(△))Fe＋CO2。
（3）Fe3＋具有较强氧化性，可被还原为Fe2＋或Fe
①Fe3＋→Fe2＋(与还原剂反应：如Fe、Cu、I-、S2-等)
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，
2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋。
2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋
②Fe3＋→Fe(与还原剂反应：如C、CO、Al等)
Fe2O3＋3COeq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2 Fe2O3＋2Aleq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3。
四、铁和铁的氧化物的混合物与酸(H+)反应的计算
用终态法、关系式法、守恒法等方法巧解这类计算问题
1．终态法：固体和盐酸（硫酸）恰好完全反应，溶液中没有Fe3+，即多个反应后的“终态”是溶质只有FeCl2(FeSO4)的溶液，因此有n(Fe2＋):n(Cl－)=1:2[n(Fe2＋):n(SOeq \\al(2－,4))=1:1]，混合物中n(Fe)与盐酸（硫酸）中n(H+)之比为1:2等结论。
2．关系式法：由 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，Fe＋Fe2O3＋6H＋===3Fe2＋＋3H2O可知，若没有Fe3＋生成，则反应的Fe（不产生H2）与Fe2O3的关系是Fe------ Fe2O3，则有n(Fe)=n(Fe2O3)+n(H2)等关系。
3．守恒法：主要有Fe原子守恒、Cl－(SOeq \\al(2－,4))守恒、溶液中电荷守恒、Fe失去的电子与H+和Fe3+得到的电子守恒。
【核心题型例解】
高频考点一 铁及其氧化物的性质
例1．人体血液中如果缺乏亚铁离子，就会造成缺铁性贫血。市场出售的某种麦片中含有微量、颗粒细小的铁粉，这些铁粉在人体胃酸(胃酸的主要成分是HCl)作用下转化成亚铁盐。下列叙述错误的是
A．铁粉具有还原性B．铁是人体必需的微量元素
C．常温下，铁能与水发生置换反应D．Fe2+用K3[Fe(CN)6]溶液检验生成蓝色沉淀
【变式探究】关于铁的三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)的下列叙述正确的是
A．铁的三种氧化物中铁元素的化合价完全相同
B．都是碱性氧化物，都能与盐酸反应生成氯化铁和水
C．氧化亚铁可应用于瓷器制作中使釉呈绿色
D．四氧化三铁中铁元素有＋2价和＋3价，它是一种混合物
高频考点二 铁及其化合物的转化
例2．铁元素的价类二维图如图所示。下列说法错误的是
A．④可用作红色涂料
B．⑦的溶液可用于清洗青铜文物表面的锈迹
C．⑤被溶液中的氧气氧化为⑥的化学方程式为
D．③溶于过量稀硝酸的离子方程式为
【变式探究】部分含铁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．a可与e反应生成b
B．b既可被氧化，也可被还原
C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体
D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
高频考点三、铁及其化合物的实验探究
例3.某小组设计实验探究是否能与形成络离子。查阅资料：向难溶电解质中加入具有不同离子的可溶性强电解质溶液，会使难溶电解质溶解度增大，这种现象叫做“盐效应”。实验表明：“盐效应”与离子浓度、离子所带电量有关。分别取等量的纯进行实验，实验结果如图所示：
下列推断正确的是
A．实验Ⅱ中，KCl溶液能促进溶解
B．相同浓度下，KSCN溶液盐效应大于KCl溶液
C．滤液中＋2价铁离子总浓度：实验Ⅰ=实验Ⅱ
D．实验表明，和不能形成络离子
【变式探究】为探究铁及其化合物的性质，某化学兴趣小组利用铁与水蒸气反应所得的固体进行了实验，先用过量盐酸溶解，并分成4份，继续如下实验：
依据上述实验现象，下列结论合理的是
A．实验①说明溶液中一定含有
B．实验③说明该固体中不含三价铁
C．实验②③说明反应后的固体中有铁粉剩余
D．实验④中灰绿色的沉淀是
高频考点四 氢氧化亚铁制备
例4.下列各图示中不能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是
A． B． C． D．
【方法技巧】制备Fe（OH）2常用的三种方法
（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。
（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，这样可较长时间观察到白色沉淀，如图2所示。
（3）电解法
用铁做阳极，电解NaCl（或NaOH）溶液，并在液面上覆盖苯（或煤油），如图3所示。
另外，反应液要现用现配，且配制亚铁盐溶液和碱溶液所用的蒸馏水都需要加热煮沸除氧。
【变式探究】如图所示，此装置可用来制取和观察Fe（OH）2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6ml·L－1的硫酸，其他试剂任选。填写下列空白：
（1）B中盛有一定量的NaOH溶液，A中烧瓶内应预先加入的药品是 。A中反应的离子方程式是_________________________________________________________________________________。
（2）实验开始时先将止水夹a （填“打开”或“关闭”）。
（3）简述生成Fe（OH）2的操作过程：___________________________________________________。
（4）实验完毕，打开b处止水夹，放入一部分空气，此时B中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
高频考点五 考查与铁有关的离子方程式
例5．下列反应的离子方程式书写正确的是
A．向氯化亚铁溶液中滴入溶液：
B．向次氯酸钠溶液中通入足量二氧化硫：
C．将氯气通入冷的石灰乳中制漂白粉：
D．向磁性氧化铁粉末中加入稀盐酸：
【变式探究】下列有关离子方程式的书写正确的是
A．明矾溶液与过量氨水混合：Al3++4NH3•H2O=AlO+2H2O+4NH
B．FeCl3溶液刻蚀电路铜板：2Fe3++3Cu=2Fe+3Cu2+
C．向水垢中滴加足量醋酸：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
D．稀硫酸滴入Na2S2O3溶液中：2H++S2O=SO2↑+S↓+H2O
【举一反三】下列反应对应的离子方程式书写正确的是
A．将等物质的量浓度的和溶液以体积比1：2混合：
B．向溶液中通入少量的：
C．溶于过量氢碘酸溶液中：
D．明矾溶液与过量氨水混合：
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
名称（俗称）
氧化亚铁
氧化铁（铁红）
四氧化三铁（磁性氧化铁）
物质类别
碱性氧化物
碱性氧化物
——
色态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
溶解性
难溶于水
难溶于水
难溶于水
铁的价态
＋2价
＋3价
＋2价，＋3价
与H＋反应的离子方程式
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
共性
高温时，都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原，生成单质铁
与CO化碳反应：FexOy＋y COeq \(=====,\s\up7(高温))x Fe＋y CO2
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)3eq \(=====,\s\up7(△))Fe2O3＋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
方法1
eq \a\vs4\al(样品溶液)eq \(―――――――→,\s\up7(滴加KSCN溶液))无现象eq \(―――――――→,\s\up7(滴加氯水),\s\d5(或双氧水))溶液变红色，证明含有Fe2＋
方法2
eq \a\vs4\al(样品溶液)eq \(――――――――→,\s\up7(加入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，证明含有Fe2＋
方法3
eq \a\vs4\al(样品溶液)eq \(―――――――――→,\s\up7(加入K3[FeCN6]溶液))生成蓝色沉淀，证明含有Fe2＋
方法1
eq \a\vs4\al(样品溶液)eq \(――――――――→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液变红色，证明含有Fe3＋
方法2
eq \a\vs4\al(样品溶液)eq \(―――――――→,\s\up7(加入NaOH溶液))产生红褐色沉淀，证明含有Fe3＋
实验
操作与现象
①
加入高锰酸钾溶液，紫色褪去
②
加入溶液，生成蓝色沉淀
③
加入KSCN溶液，无明显现象
④
加入NaOH溶液，生成的白色沉淀逐渐变为灰绿色，最后变为红褐色
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