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第四章 第十四讲 铁盐和亚铁盐 含铁物质间的转化-2025年高考化学一轮总复习课件
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这是一份第四章 第十四讲 铁盐和亚铁盐 含铁物质间的转化-2025年高考化学一轮总复习课件，共59页。PPT课件主要包含了栏目索引，考点一，2亚铁盐，②物质的制备，2Fe3＋的检验，②Fe2＋的检验，考点二，＋4H2O等内容，欢迎下载使用。
1．铁盐和亚铁盐(1)铁盐
(3)具体应用①盐溶液的配制与保存
2．Fe3＋、Fe2＋的检验方法(1)Fe2＋的检验
(3)含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋或Fe2＋的检验①Fe3＋的检验
判断正误：正确的打“√”，错误的打“×”。(1)(2023·辽宁卷)用KSCN溶液检验FeSO4是否变质( )(2)(2022·海南卷)FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色( )(3)(2022·江苏卷)探究Fe2＋具有还原性：向盛有FeSO4溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液，振荡，再滴加几滴新制氯水，观察溶液颜色变化( )
考向一 铁盐和亚铁盐的性质及转化[例1] 某兴趣小组的同学用油性笔在一小块覆铜板上写上“化学”，然后浸入盛有FeCl3溶液的小烧杯中，过一段时间后，取出覆铜板，用水洗净并晾干(如图)。对反应后的溶液进行分析，溶液中c(Fe3＋)与c(Cu2＋)之比为2∶3。下列说法不正确的是( )
A．反应后的溶液中：c(Fe3＋)∶c(Fe2＋)＝1∶1B．反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋C．反应后的溶液中：c(Cl－)＞c(Fe2＋)＞c(Cu2＋)＞c(Fe3＋)D．反应后的溶液再生为FeCl3：加入足量铁粉，过滤，滤液中通入足量Cl2
FeCl3溶液腐蚀覆铜板发生反应：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，B正确；测得溶液中c(Fe3＋)∶c(Cu2＋)＝2∶3，结合反应推知，溶液中c(Fe2＋)∶c(Cu2＋)＝2∶1，从而推知溶液中c(Fe3＋)∶c(Fe2＋)＝1∶3，A错误；结合A项分析可知，反应后的溶液中：c(Cl－)＞c(Fe2＋)＞c(Cu2＋)＞c(Fe3＋)，C正确；反应后的溶液含有FeCl2、CuCl2、FeCl3，加入足量铁粉置换出Cu，过滤，滤液中通入足量Cl2，将FeCl2氧化生成FeCl3，实现腐蚀液的再生，D正确。
[练1] (教材改编题)欲探究铁及其化合物的还原性或氧化性，可供选用的试剂有铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、酸性KMnO4溶液、锌片。下列说法不正确的是( )A．在FeCl2溶液中加入锌片，溶液由浅绿色变为无色：Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋FeB．在FeCl3溶液中加入足量铁粉，溶液由棕黄色变为浅绿色，体现Fe3＋的氧化性C．在酸性KMnO4溶液中滴加FeCl2溶液，溶液的紫色逐渐褪色，体现Fe2＋的还原性D．在FeCl2溶液中滴加氯水，溶液由浅绿色变为棕黄色：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
考向二 Fe2＋和Fe3＋的检验原理及方法[例2] (2024·湘豫名校联考)某实验小组同学为了检验某FeCl3溶液中是否含有FeCl2，设计了如下实验方案，其中最合理的是( )A．加入适量铜粉，观察溶液是否变蓝B．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红C．滴加酸性KMnO4溶液，观察溶液是否褪色D．滴加K3[Fe(CN)6]溶液，观察是否生成蓝色沉淀
铜粉与FeCl2不反应，不能检验FeCl2，A错误；先滴加氯水，可将FeCl2氧化生成FeCl3，滴加KSCN溶液，不能判断是否含有FeCl2，B错误；Fe2＋、Cl－都能被酸性KMnO4溶液氧化，溶液褪色，不能判断是否含有FeCl2，C错误；若FeCl3溶液中含有FeCl2，滴加K3[Fe(CN)6]溶液(黄色)，反应生成蓝色沉淀KFe[Fe(CN)6]沉淀，实验现象最明显，该方案最合理，D正确。
检验Fe2＋和Fe3＋的三个易错警示
[练2] 能验证某溶液中含有Fe2＋，不含Fe3＋的实验事实是( )A．向溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红B．向溶液中滴加KSCN溶液，无明显变化；再滴加几滴氯水，溶液变红C．向溶液中依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红D．向溶液中滴加少量NaOH溶液，产生红褐色沉淀
[练3] 某化学小组的同学欲测定某补铁剂中铁元素的价态，设计并进行了如下实验：已知：该补铁剂不溶于水，但能溶于人体中的胃液(含盐酸)，KSCN中的硫元素为－2价。下列说法不正确的是( )
A．试剂1是盐酸，试剂2是KSCN溶液B．加入H2O2溶液后，溶液由浅红色变为深红色，说明溶液②中含有Fe2＋C．深红色溶液③迅速变为无色溶液④的原因，可能是溶液中的SCN－与H2O2发生了化学反应D．取少量无色溶液④于试管中，滴入KSCN溶液，溶液变红，证明补铁剂中只含有Fe3＋
试剂1是盐酸，试剂2是KSCN溶液，A正确；加入H2O2溶液后，溶液由浅红色变为深红色，说明溶液②中含有Fe2＋，H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，Fe3＋浓度增大，颜色加深，B正确；KSCN中的硫元素为－2价，具有还原性，H2O2具有氧化性，深红色溶液③迅速变为无色溶液④的原因可能是溶液中的SCN－与H2O2发生了化学反应，C正确；加入H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，故取少量无色溶液④于试管中，滴入KSCN溶液，溶液变红，不能证明补铁剂中只含有Fe3＋，D错误。
1．铁及其化合物的“价态-类别”二维图 从物质类别和铁元素化合价两个维度总结、归纳铁及其重要化合物的性质与转化关系是掌握该部分内容的重要方法之一。
根据上图中物质的转化关系，写出相应的离子方程式。(1)向铁粉中加入稀盐酸制取H2：______________________。(2)向FeCl2溶液中滴加新制氯水：_________________________。 (3)向FeCl3溶液中加入铜片：____________________________。 (4)将FeCl3溶液滴入KI-淀粉溶液中，溶液变蓝：______________________。 (5)向酸性FeCl2溶液中滴加H2O2溶液：_________________________________。
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
2．从物质类别和元素价态角度建构“铁三角”转化关系模型
根据上图中物质的转化关系，写出相应的离子方程式。(1)铁与足量稀硝酸反应生成Fe3＋：____________________________________。(2)《淮南万毕术》中“曾青得铁则化为铜”：_____________________。(3)将H2S通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：____________________________。(4)FeSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液：___________________________________________。
考向一 铁及其化合物的“价态-类别”二维图及应用 [例1] (2024·广东东莞七校联考)铁元素的“价态-类别”二维图如图所示，其中箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是( )
A．FeO、Fe2O3、Fe3O4均可与酸反应，只生成一种盐和水B．Fe和水蒸气在高温下反应制得Fe2O3C．为实现Fe2＋向Fe3＋的转化，可向含Fe2＋的溶液中通入Cl2或者滴加酸性H2O2溶液D．向含有Fe3＋的溶液中加入硫氰化钾溶液，生成红色沉淀
分析铁及其化合物的“价态-类别”二维图的3个维度 (1)横向转化：体现了铁元素同种价态不同类别物质(氧化物、碱、盐)之间的转化。 ①碱性氧化物(FeO、Fe2O3)都能与酸(H＋)反应转化为盐(亚铁盐、铁盐)；②盐(Fe2＋、Fe3＋)与碱(OH－)反应生成相应的碱[Fe(OH)2、Fe(OH)3]；③难溶性碱受热易分解生成对应的氧化物，如Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3。
(2)纵向转化：体现铁元素不同价态同种类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。(3)斜向转化：体现铁元素不同价态、不同类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性和还原性。
[练1] 如图所示是铁及其化合物的“价态-类别”二维图，下列叙述正确的是( )A．物质X是Fe3O4B．Fe2O3→Fe的转化，Fe2O3发生氧化反应C．在空气中Z→Y的现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色D．可通过复分解反应实现FeCl2和FeCl3的相互转化
由图可知，物质X是FeO，A错误；Fe2O3→Fe的转化，铁元素的化合价降低，因此Fe2O3发生还原反应，B错误；在空气中Z→Y是Fe(OH)2与氧气、水反应生成Fe(OH)3，其现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，C正确；FeCl2和FeCl3中铁的化合价发生了改变，只能通过氧化还原反应实现相互转化，不能通过复分解反应实现FeCl2和FeCl3的相互转化，D错误。
考向二 铁及其化合物的转化关系及应用[例2] (2024·湖北七市州联合调研)以赤铁矿(主要成分为Fe2O3，含少量Al2O3)为原料制备无水FeCl2的工艺流程如下。下列说法错误的是( )A．试剂1可用NaOH溶液B．鉴别溶液2中金属阳离子可用K3[Fe(CN)6]溶液C．反应3为化合反应D．将溶液3蒸干不能制得无水FeCl2
试剂1为NaOH溶液，加入试剂1的目的是将Al2O3溶解转化为Na[Al(OH)4]，从而除去杂质，A正确；溶液2为FeCl3溶液，鉴别溶液中的Fe3＋应选择KSCN溶液，B错误；反应3为FeCl3溶液与Fe发生化合反应生成FeCl2，C正确；FeCl2中Fe2＋具有还原性并易水解，若直接将FeCl2溶液蒸干无法制得无水FeCl2，D正确。
[练2] (2024·辽宁沈阳二中月考)下列除杂的操作不正确的是( )A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤B.FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反应后过滤
Mg与FeCl3反应生成FeCl2，过量Mg可与FeCl2反应置换出Fe，A正确；加入过量铁粉，FeCl3与Fe反应生成FeCl2而达到除杂的目的，B正确；先用H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再利用FeCl3的水解，加入CuO与H＋反应将Fe3＋转化成Fe(OH)3而除去，D正确；C项中加入NaOH溶液，Cu2＋、Fe3＋均能转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求。
1．(2024·山东日照校际联考)《新修本草》中关于“青矾”的描述：“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃，烧之赤色”。《物理小识》中说：“青矾厂气熏人，衣服当之易烂，栽木不茂”，下列叙述不正确的是( )A．赤色固体可能是Fe2O3B．青矾宜密闭保存，防止氧化变质C．青矾燃烧过程中发生了电子转移D．“青矾厂气”可能是CO和CO2
根据《新修本草》关于青矾的描述可知为FeSO4·7H2O，其分解产生的气体二氧化硫有刺激性气味，三氧化硫有腐蚀性，不可能产生CO和CO2。
2．(2024·广东六校联盟联考)某化学兴趣小组的同学在学习铁及其化合物知识时，做了如下探究实验：
下列说法不正确的是( )A．现象1有淡红色，说明有少量的Fe2＋被氧化了B．现象2溶液变红色，说明Fe2＋被氧化为Fe3＋，同时过氧化氢溶液被还原为氧气C．现象3红色褪去，说明发生了反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋D．由现象4可推测加入过量的过氧化氢溶液后SCN－可能被氧化生成了气体
向氯化亚铁溶液中滴加KSCN溶液，有淡红色，说明该溶液含少量Fe3＋，有少量的Fe2＋被氧化，A正确；H2O2被还原，氧元素化合价降低，不可能生成O2，B错误；加入过量铁粉，发生反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，溶液的红色褪去，C正确；加入过量过氧化氢溶液，可能是过量H2O2将SCN－氧化生成气体，溶液变为黄色，有少量气泡产生，D正确。
3．根据下列实验操作和现象所得到的结论不正确的是( )
向FeCl3溶液中滴加KI溶液，发生反应：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，再滴加淀粉溶液，溶液显蓝色，则氧化性：Fe3＋＞I2，B正确；向FeCl3溶液中滴加几滴KSCN溶液，溶液显红色，再加入少量铁粉，发生反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，溶液红色褪去，则还原性：Fe＞Fe2＋，C正确；向FeSO4溶液中通入氯气，再滴加几滴KSCN溶液，溶液显红色，证明Fe2＋被氧化为Fe3＋，不能判断是否被完全氧化，D错误。
4．(2024·辽宁省六校联考)向100 mL FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁粉，其固体质量的变化如图所示，下列说法错误的是( )A．向b点溶液中滴加NaOH 溶液有蓝色沉淀生成B．a点溶液中存在的阳离子有Fe2＋和Cu2＋C．原混合溶液中c(Fe3＋)∶c(Cu2＋)＝2∶1D．若不考虑溶液体积变化， c点溶液中c ( Cl－)＝8.0 ml/L
由于氧化性：Fe3＋>Cu2＋，向混合液中加入铁粉，先后发生反应：①2FeCl3＋Fe===3FeCl2，②CuCl2＋Fe===Cu＋FeCl2。加入0～0.1 ml Fe时，发生反应①，故a点溶液中阳离子有Fe2＋和Cu2＋，B正确；再加入0.1 ml Fe剩余固体为6.4 g，应析出0.1 ml Cu，继续加入0.1 ml Fe，固体质量为12.0 g，其质量等于生成Cu和0.1 ml 铁粉的总质量，说明b点反应②进行完全，则向b点溶液中加入NaOH溶液，不能产生蓝色沉淀，A错误；
由图可知，与FeCl3、CuCl2反应的铁粉均为0.1 ml，则FeCl3、CuCl2的物质的量分别为0.2 ml、0.1 ml，故原混合溶液中c(Fe3＋)∶c(Cu2＋)＝2 ml/L∶1 ml/L＝2∶1，C正确；c点溶液中c(Cl－)等于原混合液中c(Cl－)，等于3×2 ml/L＋1 ml/L×2＝8.0 ml/L，D正确。
5．(2023·浙江1月选考卷)探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
向FeCl2溶液中加入Zn片：FeCl2＋Zn===ZnCl2＋Fe，溶液由浅绿色变成无色，说明Fe2＋的氧化能力强于Zn2＋，A错误；向Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液，发生反应Fe3＋＋3SCN－⥫⥬Fe(SCN)3，溶液变成红色，再加入少量K2SO4固体，对平衡无影响，故不能说明Fe3＋与SCN－的反应不可逆，B错误；若食品脱氧剂中含少量Fe3＋，可能被Fe还原为Fe2＋，C错误；向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，制取Fe(OH)3胶体，继续加热则胶体因聚沉变为沉淀，D正确。
6．(2021·广东卷)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bB．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
1．铁盐和亚铁盐(1)铁盐
(3)具体应用①盐溶液的配制与保存
2．Fe3＋、Fe2＋的检验方法(1)Fe2＋的检验
(3)含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋或Fe2＋的检验①Fe3＋的检验
判断正误：正确的打“√”，错误的打“×”。(1)(2023·辽宁卷)用KSCN溶液检验FeSO4是否变质( )(2)(2022·海南卷)FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色( )(3)(2022·江苏卷)探究Fe2＋具有还原性：向盛有FeSO4溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液，振荡，再滴加几滴新制氯水，观察溶液颜色变化( )
考向一 铁盐和亚铁盐的性质及转化[例1] 某兴趣小组的同学用油性笔在一小块覆铜板上写上“化学”，然后浸入盛有FeCl3溶液的小烧杯中，过一段时间后，取出覆铜板，用水洗净并晾干(如图)。对反应后的溶液进行分析，溶液中c(Fe3＋)与c(Cu2＋)之比为2∶3。下列说法不正确的是( )
A．反应后的溶液中：c(Fe3＋)∶c(Fe2＋)＝1∶1B．反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋C．反应后的溶液中：c(Cl－)＞c(Fe2＋)＞c(Cu2＋)＞c(Fe3＋)D．反应后的溶液再生为FeCl3：加入足量铁粉，过滤，滤液中通入足量Cl2
FeCl3溶液腐蚀覆铜板发生反应：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，B正确；测得溶液中c(Fe3＋)∶c(Cu2＋)＝2∶3，结合反应推知，溶液中c(Fe2＋)∶c(Cu2＋)＝2∶1，从而推知溶液中c(Fe3＋)∶c(Fe2＋)＝1∶3，A错误；结合A项分析可知，反应后的溶液中：c(Cl－)＞c(Fe2＋)＞c(Cu2＋)＞c(Fe3＋)，C正确；反应后的溶液含有FeCl2、CuCl2、FeCl3，加入足量铁粉置换出Cu，过滤，滤液中通入足量Cl2，将FeCl2氧化生成FeCl3，实现腐蚀液的再生，D正确。
[练1] (教材改编题)欲探究铁及其化合物的还原性或氧化性，可供选用的试剂有铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、酸性KMnO4溶液、锌片。下列说法不正确的是( )A．在FeCl2溶液中加入锌片，溶液由浅绿色变为无色：Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋FeB．在FeCl3溶液中加入足量铁粉，溶液由棕黄色变为浅绿色，体现Fe3＋的氧化性C．在酸性KMnO4溶液中滴加FeCl2溶液，溶液的紫色逐渐褪色，体现Fe2＋的还原性D．在FeCl2溶液中滴加氯水，溶液由浅绿色变为棕黄色：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
考向二 Fe2＋和Fe3＋的检验原理及方法[例2] (2024·湘豫名校联考)某实验小组同学为了检验某FeCl3溶液中是否含有FeCl2，设计了如下实验方案，其中最合理的是( )A．加入适量铜粉，观察溶液是否变蓝B．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红C．滴加酸性KMnO4溶液，观察溶液是否褪色D．滴加K3[Fe(CN)6]溶液，观察是否生成蓝色沉淀
铜粉与FeCl2不反应，不能检验FeCl2，A错误；先滴加氯水，可将FeCl2氧化生成FeCl3，滴加KSCN溶液，不能判断是否含有FeCl2，B错误；Fe2＋、Cl－都能被酸性KMnO4溶液氧化，溶液褪色，不能判断是否含有FeCl2，C错误；若FeCl3溶液中含有FeCl2，滴加K3[Fe(CN)6]溶液(黄色)，反应生成蓝色沉淀KFe[Fe(CN)6]沉淀，实验现象最明显，该方案最合理，D正确。
检验Fe2＋和Fe3＋的三个易错警示
[练2] 能验证某溶液中含有Fe2＋，不含Fe3＋的实验事实是( )A．向溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红B．向溶液中滴加KSCN溶液，无明显变化；再滴加几滴氯水，溶液变红C．向溶液中依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红D．向溶液中滴加少量NaOH溶液，产生红褐色沉淀
[练3] 某化学小组的同学欲测定某补铁剂中铁元素的价态，设计并进行了如下实验：已知：该补铁剂不溶于水，但能溶于人体中的胃液(含盐酸)，KSCN中的硫元素为－2价。下列说法不正确的是( )
A．试剂1是盐酸，试剂2是KSCN溶液B．加入H2O2溶液后，溶液由浅红色变为深红色，说明溶液②中含有Fe2＋C．深红色溶液③迅速变为无色溶液④的原因，可能是溶液中的SCN－与H2O2发生了化学反应D．取少量无色溶液④于试管中，滴入KSCN溶液，溶液变红，证明补铁剂中只含有Fe3＋
试剂1是盐酸，试剂2是KSCN溶液，A正确；加入H2O2溶液后，溶液由浅红色变为深红色，说明溶液②中含有Fe2＋，H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，Fe3＋浓度增大，颜色加深，B正确；KSCN中的硫元素为－2价，具有还原性，H2O2具有氧化性，深红色溶液③迅速变为无色溶液④的原因可能是溶液中的SCN－与H2O2发生了化学反应，C正确；加入H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，故取少量无色溶液④于试管中，滴入KSCN溶液，溶液变红，不能证明补铁剂中只含有Fe3＋，D错误。
1．铁及其化合物的“价态-类别”二维图 从物质类别和铁元素化合价两个维度总结、归纳铁及其重要化合物的性质与转化关系是掌握该部分内容的重要方法之一。
根据上图中物质的转化关系，写出相应的离子方程式。(1)向铁粉中加入稀盐酸制取H2：______________________。(2)向FeCl2溶液中滴加新制氯水：_________________________。 (3)向FeCl3溶液中加入铜片：____________________________。 (4)将FeCl3溶液滴入KI-淀粉溶液中，溶液变蓝：______________________。 (5)向酸性FeCl2溶液中滴加H2O2溶液：_________________________________。
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
2．从物质类别和元素价态角度建构“铁三角”转化关系模型
根据上图中物质的转化关系，写出相应的离子方程式。(1)铁与足量稀硝酸反应生成Fe3＋：____________________________________。(2)《淮南万毕术》中“曾青得铁则化为铜”：_____________________。(3)将H2S通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：____________________________。(4)FeSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液：___________________________________________。
考向一 铁及其化合物的“价态-类别”二维图及应用 [例1] (2024·广东东莞七校联考)铁元素的“价态-类别”二维图如图所示，其中箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是( )
A．FeO、Fe2O3、Fe3O4均可与酸反应，只生成一种盐和水B．Fe和水蒸气在高温下反应制得Fe2O3C．为实现Fe2＋向Fe3＋的转化，可向含Fe2＋的溶液中通入Cl2或者滴加酸性H2O2溶液D．向含有Fe3＋的溶液中加入硫氰化钾溶液，生成红色沉淀
分析铁及其化合物的“价态-类别”二维图的3个维度 (1)横向转化：体现了铁元素同种价态不同类别物质(氧化物、碱、盐)之间的转化。 ①碱性氧化物(FeO、Fe2O3)都能与酸(H＋)反应转化为盐(亚铁盐、铁盐)；②盐(Fe2＋、Fe3＋)与碱(OH－)反应生成相应的碱[Fe(OH)2、Fe(OH)3]；③难溶性碱受热易分解生成对应的氧化物，如Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3。
(2)纵向转化：体现铁元素不同价态同种类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。(3)斜向转化：体现铁元素不同价态、不同类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性和还原性。
[练1] 如图所示是铁及其化合物的“价态-类别”二维图，下列叙述正确的是( )A．物质X是Fe3O4B．Fe2O3→Fe的转化，Fe2O3发生氧化反应C．在空气中Z→Y的现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色D．可通过复分解反应实现FeCl2和FeCl3的相互转化
由图可知，物质X是FeO，A错误；Fe2O3→Fe的转化，铁元素的化合价降低，因此Fe2O3发生还原反应，B错误；在空气中Z→Y是Fe(OH)2与氧气、水反应生成Fe(OH)3，其现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，C正确；FeCl2和FeCl3中铁的化合价发生了改变，只能通过氧化还原反应实现相互转化，不能通过复分解反应实现FeCl2和FeCl3的相互转化，D错误。
考向二 铁及其化合物的转化关系及应用[例2] (2024·湖北七市州联合调研)以赤铁矿(主要成分为Fe2O3，含少量Al2O3)为原料制备无水FeCl2的工艺流程如下。下列说法错误的是( )A．试剂1可用NaOH溶液B．鉴别溶液2中金属阳离子可用K3[Fe(CN)6]溶液C．反应3为化合反应D．将溶液3蒸干不能制得无水FeCl2
试剂1为NaOH溶液，加入试剂1的目的是将Al2O3溶解转化为Na[Al(OH)4]，从而除去杂质，A正确；溶液2为FeCl3溶液，鉴别溶液中的Fe3＋应选择KSCN溶液，B错误；反应3为FeCl3溶液与Fe发生化合反应生成FeCl2，C正确；FeCl2中Fe2＋具有还原性并易水解，若直接将FeCl2溶液蒸干无法制得无水FeCl2，D正确。
[练2] (2024·辽宁沈阳二中月考)下列除杂的操作不正确的是( )A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤B.FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反应后过滤
Mg与FeCl3反应生成FeCl2，过量Mg可与FeCl2反应置换出Fe，A正确；加入过量铁粉，FeCl3与Fe反应生成FeCl2而达到除杂的目的，B正确；先用H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再利用FeCl3的水解，加入CuO与H＋反应将Fe3＋转化成Fe(OH)3而除去，D正确；C项中加入NaOH溶液，Cu2＋、Fe3＋均能转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求。
1．(2024·山东日照校际联考)《新修本草》中关于“青矾”的描述：“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃，烧之赤色”。《物理小识》中说：“青矾厂气熏人，衣服当之易烂，栽木不茂”，下列叙述不正确的是( )A．赤色固体可能是Fe2O3B．青矾宜密闭保存，防止氧化变质C．青矾燃烧过程中发生了电子转移D．“青矾厂气”可能是CO和CO2
根据《新修本草》关于青矾的描述可知为FeSO4·7H2O，其分解产生的气体二氧化硫有刺激性气味，三氧化硫有腐蚀性，不可能产生CO和CO2。
2．(2024·广东六校联盟联考)某化学兴趣小组的同学在学习铁及其化合物知识时，做了如下探究实验：
下列说法不正确的是( )A．现象1有淡红色，说明有少量的Fe2＋被氧化了B．现象2溶液变红色，说明Fe2＋被氧化为Fe3＋，同时过氧化氢溶液被还原为氧气C．现象3红色褪去，说明发生了反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋D．由现象4可推测加入过量的过氧化氢溶液后SCN－可能被氧化生成了气体
向氯化亚铁溶液中滴加KSCN溶液，有淡红色，说明该溶液含少量Fe3＋，有少量的Fe2＋被氧化，A正确；H2O2被还原，氧元素化合价降低，不可能生成O2，B错误；加入过量铁粉，发生反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，溶液的红色褪去，C正确；加入过量过氧化氢溶液，可能是过量H2O2将SCN－氧化生成气体，溶液变为黄色，有少量气泡产生，D正确。
3．根据下列实验操作和现象所得到的结论不正确的是( )
向FeCl3溶液中滴加KI溶液，发生反应：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，再滴加淀粉溶液，溶液显蓝色，则氧化性：Fe3＋＞I2，B正确；向FeCl3溶液中滴加几滴KSCN溶液，溶液显红色，再加入少量铁粉，发生反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，溶液红色褪去，则还原性：Fe＞Fe2＋，C正确；向FeSO4溶液中通入氯气，再滴加几滴KSCN溶液，溶液显红色，证明Fe2＋被氧化为Fe3＋，不能判断是否被完全氧化，D错误。
4．(2024·辽宁省六校联考)向100 mL FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁粉，其固体质量的变化如图所示，下列说法错误的是( )A．向b点溶液中滴加NaOH 溶液有蓝色沉淀生成B．a点溶液中存在的阳离子有Fe2＋和Cu2＋C．原混合溶液中c(Fe3＋)∶c(Cu2＋)＝2∶1D．若不考虑溶液体积变化， c点溶液中c ( Cl－)＝8.0 ml/L
由于氧化性：Fe3＋>Cu2＋，向混合液中加入铁粉，先后发生反应：①2FeCl3＋Fe===3FeCl2，②CuCl2＋Fe===Cu＋FeCl2。加入0～0.1 ml Fe时，发生反应①，故a点溶液中阳离子有Fe2＋和Cu2＋，B正确；再加入0.1 ml Fe剩余固体为6.4 g，应析出0.1 ml Cu，继续加入0.1 ml Fe，固体质量为12.0 g，其质量等于生成Cu和0.1 ml 铁粉的总质量，说明b点反应②进行完全，则向b点溶液中加入NaOH溶液，不能产生蓝色沉淀，A错误；
由图可知，与FeCl3、CuCl2反应的铁粉均为0.1 ml，则FeCl3、CuCl2的物质的量分别为0.2 ml、0.1 ml，故原混合溶液中c(Fe3＋)∶c(Cu2＋)＝2 ml/L∶1 ml/L＝2∶1，C正确；c点溶液中c(Cl－)等于原混合液中c(Cl－)，等于3×2 ml/L＋1 ml/L×2＝8.0 ml/L，D正确。
5．(2023·浙江1月选考卷)探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
向FeCl2溶液中加入Zn片：FeCl2＋Zn===ZnCl2＋Fe，溶液由浅绿色变成无色，说明Fe2＋的氧化能力强于Zn2＋，A错误；向Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液，发生反应Fe3＋＋3SCN－⥫⥬Fe(SCN)3，溶液变成红色，再加入少量K2SO4固体，对平衡无影响，故不能说明Fe3＋与SCN－的反应不可逆，B错误；若食品脱氧剂中含少量Fe3＋，可能被Fe还原为Fe2＋，C错误；向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，制取Fe(OH)3胶体，继续加热则胶体因聚沉变为沉淀，D正确。
6．(2021·广东卷)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bB．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
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