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知识清单06 铁及其重要化合物（含答案） 2025年高考化学一轮复习知识清单
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知识点01 单质铁的结构和性质
1．铁的原子结构
（1）周期表中位置：第4周期第Ⅷ族
（2）微粒结构示意图
（3）电子排布式：1s22s22p63s23p63d64s2
（4）价层电子排布式：3d64s2
（5）电子运动状态：26
（6）空间运动状态：12
①最高能级电子数6
②最高能层电子数2
③未成对电子数4
④稳定性：Fe2+＜Fe3+
2．铁元素的存在
3．铁的物理性质
（1）颜色：纯铁呈银白色，常见的铁呈灰黑色
（2）熔、沸点高，抗腐蚀性强，具有金属的通性。
（3）特性：能够被磁铁吸引，可用于分离提纯
4．铁的化学性质
（1）与弱氧化剂反应：Feeq \(---------------------→,\s\up7(S、I2、H+、Cu2+),\s\d5())Fe2+
①Fe+SFeS
②Fe+I2 FeI2
③Fe+H+ = Fe2++H2↑
④Fe+Cu2+= Fe2++Cu
（2）与强氧化剂反应：Feeq \(-----------------------------------------→,\s\up7(Cl2、Br2、浓硫（硝）酸、稀硝酸),\s\d5())Fe3+
①Feeq \(---------→,\s\up7(Cl2),\s\d5(点燃))FeCl3，生成棕红色烟
②Feeq \(----------→,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(常温))钝化；Feeq \(----------→,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(加热))Fe3+或Fe2+
③Feeq \(----------→,\s\up7(浓硝酸),\s\d5(常温))钝化；Feeq \(----------→,\s\up7(浓硝酸),\s\d5(加热))Fe3+或Fe2+
④Feeq \(-----------→,\s\up7(稀硝酸),\s\d5(过量))Fe2+；Feeq \(-----------→,\s\up7(稀硝酸),\s\d5(少量))Fe3+
（3）生成Fe3O4的反应
①O2：3Fe+2O2Fe3O4
②水蒸气：3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2
5．铁单质的制备方法
①工业上利用铁矿石在高炉中炼铁，以赤铁矿为例写出该反应的化学方程式_Fe2O3＋3COeq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2__。
②利用铝热反应焊接无缝钢轨，写出以氧化铁和铝粉为铝热剂反应的化学方程式_2Al＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3__。
铁的易错知识点
（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）铁与水蒸气的反应需用高温，加热仪器为酒精喷灯。
1．下列有关铁的说法正确的是( )
A．Fe在稀硝酸中发生钝化
B．将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2
C．向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色
D．镀锌铁不如镀锡铁耐腐蚀
【答案】B
【解析】 常温下，Fe在浓硝酸中发生钝化反应，A项错误；铁和亚铁离子能将氯气还原为氯离子，从而除去工业废气中的氯气，B项正确；FeCl2溶液中含Fe2＋，NH4SCN可用于检验Fe3＋，向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液不会显红色，C项错误；镀锌铁因Zn比Fe活泼，镀层破损时Zn被腐蚀，镀锡铁因Fe比Sn活泼，因而镀层破损时是铁被腐蚀，所以镀锌铁比镀锡铁更耐腐蚀，D项错误。
2．在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉，得到的Fe2＋的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。
①Fe3＋ ②Fe2＋ ③Fe、Fe2＋ ④Fe2＋、Fe3＋
(1)AB段铁元素以____________形式存在。
(2)BC段铁元素以____________形式存在。
(3)CD段铁元素以____________形式存在。
【解析】向稀HNO3中加入铁粉，开始时稀HNO3过量应生成Fe3＋，随加入铁粉量的增加，HNO3反应完全后，发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，最后全部转化为Fe2＋。
【答案】(1)① (2)④ (3)③
知识点02 亚铁盐的性质及应用
1．亚铁盐
含有Fe2＋的溶液，呈浅绿色，既有氧化性，又有还原性。
2．弱氧化性
（1）Mg、Al、Zn与亚铁盐溶液发生置换反应
①Fe2++ZnFe+Zn2+
②Fe2++MgFe+Mg2+
③3Fe2++3Al3Fe+2Al3+
（2）K、Ca、Na与亚铁盐溶液反应
①先与水反应：2Na+2H2O2NaOH+H2↑
②碱与亚铁盐反应：Fe2++2OH－Fe（OH）2↓
3．强还原性
（1）能够被Cl2、Br2氧化
①除FeCl3溶液中的FeCl2溶液：2Fe2++Cl22Fe3++2Cl－
②Br2：2Fe2++Br22Fe3++2Br－
（2）能够被O2氧化：12Fe2++O2+6H2O8Fe3++4Fe（OH）3↓
（3）能够被酸性的H2O2氧化
①反应：2Fe2++2H++H2O22Fe3++2H2O
②应用：除去Fe3+中Fe2+的最佳方法
（4）与酸性条件下的MnO4－、NO3－、ClO－等离子不能大量共存
①酸性MnO4－：5Fe2++MnO4－+8H+5Fe3++Mn2++4H2O
②酸性NO3－：3Fe2++NO3－+4H+3Fe3++NO↑+2H2O
③酸性ClO－：2Fe2++2H++ClO－2Fe3++H2O+Cl－
（5）还原性：I－＞Fe2+＞Br－
①向FeBr2溶液通入Cl2，先氧化Fe2+，后氧化Br－
②向FeI2溶液通入Cl2，先氧化I－，后氧化Fe2+
4．水解性：Fe2++2H2OFe（OH）2+2H+
5．Fe2＋溶液的配制与保存
①加少量铁粉，防止Fe2＋被氧化
②加少量相应的酸，防止Fe2＋水解
亚铁盐的易错知识点
（1）除去ZnCl2溶液中的FeCl2，应先通入Cl2或加入H2O2，再加入ZnO、Zn（OH）2、ZnCO3等调PH，使Fe3+水解生成沉淀后过滤除去。
（2）亚铁盐能够被空气中的O2氧化，所以必须密封保存，防止O2将Fe2+氧化；加少量铁将Fe3+还原成Fe2+；一般现用现配，不能长期保存。
（3）加热蒸干灼烧亚铁盐溶液
①FeSO4Fe2（SO4）3
②FeCl2或Fe（NO3）2Fe（OH）2Fe（OH）3Fe2O3
（4）防亚铁盐水解：加相应的稀酸，如FeSO4：加稀硫酸；FeCl2：加稀盐酸。但是Fe（NO3）2，不能加任何酸，防止HNO3将Fe2+氧化。
（5）可以通过化合反应合成FeCl2：2FeCl3+Fe3FeCl2。
1．向FeI2溶液中滴加适量氯水，将反应后溶液分成3份，甲试管中滴加淀粉溶液，乙试管滴加KSCN溶液，丙试管中滴加酸性高锰酸钾溶液，下列说法正确的是( )
A．若甲试管溶液呈蓝色，则乙试管溶液一定呈血红色
B．若甲试管溶液呈蓝色，则乙试管溶液可能无明显现象
C．乙试管溶液呈血红色，则甲试管溶液不可能呈蓝色
D．甲试管溶液呈蓝色，丙试管中紫红色退去，说明滴加氯水后的溶液中一定存在Fe3＋和Fe2＋
【解析】选B 还原性：I－＞Fe2＋，所以向FeI2溶液中滴加适量氯水，I－先被Cl2氧化为I2，如果Cl2有剩余，然后Fe2＋被Cl2氧化为Fe3＋，淀粉能使I2溶液变蓝色，KSCN能与Fe3＋反应生成络合物而使溶液呈血红色，高锰酸钾溶液能与I－、Fe2＋反应生成I2和Fe3＋。氯水先氧化I－后氧化Fe2＋，所以若甲试管溶液呈蓝色，说明氯水和I－反应生成I2，如果氯水少量时，没有Fe2＋被氧化生成Fe3＋，则乙试管溶液不呈血红色，A项错误，B项正确；C项，如果乙试管溶液呈血红色，说明有Fe3＋生成，则I－一定完全被氧化为I2，则甲试管溶液一定呈蓝色，错误；D项，甲试管溶液呈蓝色，丙试管中紫红色退去，说明FeI2和氯水反应生成I2，且溶液中还有Fe2＋，不一定有Fe3＋，错误。
2．硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是( )
A．碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂
B．为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行
C．可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化
D．常温下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大
【解析】选D 碱式硫酸铁电离产生Fe3＋，Fe3＋能发生水解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体具有吸附性，可用作净水剂，故A正确；NH4HCO3不稳定，受热易分解，所以为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行，故B正确；KSCN溶液遇Fe2＋溶液无现象，(NH4)2Fe(SO4)2若被氧化则生成Fe3＋，KSCN溶液遇Fe3＋溶液变红，故C正确；(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小，所以FeSO4才能与(NH4)2SO4反应生成(NH4)2Fe(SO4)2，故D错误。
知识点03 铁盐的性质及应用
1．铁盐
含Fe3＋的溶液，呈棕黄色，Fe3＋具有较强的氧化性。
2．强氧化性
（1）与Fe反应
①反应：2Fe3++Fe3Fe2+
②应用：除去Fe2+中的Fe3+
（2）与Cu反应
①反应：2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
②应用：电子工业上腐蚀铜印刷电路板
（3）Mg、Al、Zn等活泼金属
①少量锌：2Fe3++Zn2Fe2++Zn2+
②过量锌：2Fe3++3Zn2Fe+3Zn2+
（4）与KI溶液反应
①反应：2Fe3++2I－2Fe2++I2
②应用：溶液颜色变化不明显，产生紫黑色沉淀
（5）与SO2及SO32－应
①反应：2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++SO42－+4H+ 、2Fe3++SO32－+H2O2Fe2++SO42－+2H+
②应用：溶液由棕黄色变成浅绿色
（6）与H2S反应
①反应：2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+
②应用：溶液由棕黄色变成浅绿色，产生黄色沉淀
（7）Na2S溶液
①少量Na2S：2Fe3++S2－S↓+2Fe2+
②过量Na2S：2Fe3++3S2－2FeS↓+S↓
3．水解性
（1）离子反应：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
①FeCl3Fe（OH）3Fe2O3
②Fe2（SO4）3Fe2（SO4）3
（2）溶液配制：先加入冷的稀酸，再加水稀释到相应浓度
（3）双水解
①Na2SiO3：2Fe3++3SiO32－+6H2O2Fe(OH)3↓+3H2SiO3↓
②NaClO：Fe3++3ClO－+3H2OFe(OH)3↓+3HClO
4．特性：与KSCN溶液反应
（1）反应：Fe3++3SCN－Fe(SCN)3
（2）现象：产生血红色溶液
（3）应用：检验Fe3+的最佳方法
5．制备无水FeCl3，在HCl气流中加热蒸干FeCl3溶液。
1：铁盐的易错知识点
（1）向平衡体系FeCl3+3KSCNFe（SCN）3+3KCl中加入少量KCl晶体，平衡不移动。因为该反应的本质是：Fe3++3SCN－Fe（SCN）3，KCl不参与反应。
（2）不存在FeI3的原因：2Fe3++2I－2Fe2++I2。
（3）Fe（SCN）3是一种可溶性盐，但是属于弱电解质，在写离子方程式时不能拆。
（4）Fe3+与S2－发生氧化还原反应2Fe3++S2－＝2Fe2++S↓，若S2－过量，发生反应2Fe3++3S2－＝2FeS↓（黑色沉淀）+S↓，而非相互促进的水解反应。
2：Fe3+水解及其应用
（1）存在：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。
（2）工业上常用调节pH的方法除去溶液中的铁离子。
①除去含Mg2＋的溶液中混有的Fe3＋。向混合溶液中加入Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2中的任意一种，与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进Fe3＋的水解，将Fe3＋转化成Fe(OH)3沉淀而除去，过滤后向溶液中再加入适量相应的酸。
②除去含Cu2＋的溶液中混有的Fe3＋。向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3中的任意一种，与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进Fe3＋的水解，将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去，过滤后向溶液中再加入适量相应的酸。
（3）FeCl3·6H2O加热脱水变成无水盐需要在HCl气体中或与SOCl2混合加热，以抑制水解。
（4）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。
（5）将FeCl3、Fe2（SO4）3的水溶液蒸干所得固体不同：将FeCl3溶液加热蒸干得Fe（OH）3，灼烧Fe（OH）3可得Fe2O3；将Fe2（SO4）3溶液蒸干得Fe2（SO4）3。
（6）Fe3+与HCO3－、AlO2－、CO32－、ClO－、SiO32－等水解呈碱性的离子不能大量共存。
（7）制取氢氧化铁胶体
①方法：将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，至液体呈透明的红褐色，停止加热
②反应：FeCl3+3H2OFe(OH)3（胶体）+3HCl
1．FeCl3溶液发生反应时的变色总结
(1)向FeCl3溶液中加几滴KSCN溶液后，溶液呈红色；
(2)FeCl3溶液能使紫色石蕊试液呈红色；
(3)FeCl3与NaOH溶液反应，生成红褐色沉淀；
(4)向FeCl3溶液中通入H2S气体，生成淡黄色沉淀；
(5)向FeCl3溶液中加入几滴Na2S溶液，生成淡黄色沉淀，当加入的Na2S溶液过量时，又生成黑色沉淀；
(6)向FeCl3溶液中加入过量Fe粉，溶液变成浅绿色；
(7)向FeCl3溶液中加入过量Cu粉，溶液变成蓝绿色；
(8)将FeCl3溶液滴入淀粉碘化钾溶液中，溶液变成蓝色。
(9)向FeCl3溶液中滴入苯酚溶液，溶液变成紫色；
(10)将FeCl3溶液滴入AgNO3溶液中，生成白色沉淀；
(11)将FeCl3溶液与NaHCO3溶液混合，放出气体，生成红褐色沉淀；
(12)将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，加热生成红褐色Fe(OH)3胶体。
2．下列各组物质反应产生的气体分别通入Fe2(SO4)3溶液中，能与Fe2(SO4)3发生反应的是( )
①Na2O2和CO2 ②Na2S和盐酸 ③MnO2和浓盐酸共热 ④铜片和浓硫酸加热
A．只有①② B．只有①③
C．只有②③ D．只有②④
【答案】D
【解析】 ①Na2O2和CO2反应生成氧气，氧气与Fe2(SO4)3不反应；②Na2S和盐酸反应生成硫化氢气体，硫化氢与Fe2(SO4)3发生氧化还原反应，反应的离子方程式为2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋；③MnO2和浓盐酸共热生成氯气，氯气与Fe2(SO4)3不反应；④铜片和浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫，二氧化硫与Fe2(SO4)3发生氧化还原反应，反应的离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SOeq \\al(2－,4)＋4H＋；②④符合题意，故选D。
知识点04 铁的氧化物的性质
1．物理性质和用途
2．能够被某些还原剂还原：FexOyeq \(---------------------→,\s\up7(H2、CO、C、Al),\s\d5(加热或高温))Fe
（1）H2：FeO+H2Fe+H2O
（2）CO：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2（高炉炼铁的主反应）
（3）C：Fe3O4+2C3Fe+2CO2↑
（4）Al：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3（铝热反应）
3．与酸反应
（1）与非氧化性酸（如稀盐酸）发生复分解反应
①FeO：FeO+2H+Fe2++H2O
②Fe3O4：Fe3O4+8H+Fe2++2Fe3++4H2O
③Fe2O3：Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O
（2）与氧化性酸（如稀硝酸）发生复分解反应或氧化还原反应
①FeO：3FeO+10H++NO3－3Fe3++NO↑+5H2O
②Fe3O4：3Fe3O4+28H++NO3－9Fe3++NO↑+14H2O
③Fe2O3：Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O
（3）与还原性酸（如氢碘酸）发生复分解反应或氧化还原反应
①FeO：FeO+2H+Fe2++H2O
②Fe3O4：Fe3O4+8H++2I－3Fe2++I2+4H2O
③Fe2O3：Fe2O3+6H++2I－2Fe2++I2+3H2O
易错点：铁的氧化物的易错知识点
（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+。
1．一定质量的某铁的氧化物FexOy，与足量的4 ml·L－1硝酸溶液充分反应，消耗硝酸溶液 700 mL，生成2.24 L NO(标准状况)。则该铁的氧化物的化学式为( )
A．FeO B．Fe2O3
C．Fe3O4 D．Fe4O5
【答案】C
【解析】选C 铁的氧化物FexOy与足量的4 ml·L－1硝酸溶液充分反应，生成Fe(NO3)3，硝酸被还原生成NO，NO的物质的量为eq \f(2.24 L,22.4 L·ml－1)＝0.1 ml，根据氮原子守恒，3n[Fe(NO3)3]＋n(NO)＝n(HNO3)，故3n[Fe(NO3)3]＋0.1 ml＝0.7 L×4 ml·L－1，解得n[Fe(NO3)3]＝0.9 ml，令氧化物FexOy中Fe元素的平均化合价为a，根据得失电子守恒，则0.9 ml×(3－a)＝0.1 ml×(5－2)，解得a＝eq \f(8,3)，由化合物中正负化合价代数和为0可得eq \f(8,3)x＝2y，则x∶y＝3∶4，故该氧化物的化学式为Fe3O4。
2．下列有关铁的氧化物的说法不正确的是___(填序号)。
①向稀硝酸中加入FeO：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
②用CO还原Fe2O3制备生铁：3CO＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2
③3 ml单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8NA个电子
④氧化铁可用于制作红色涂料
⑤Fe2O3(s)eq \(――→,\s\up7(Al),\s\d5(高温))Fe(s)eq \(――→,\s\up7(HClaq))FeCl3(aq)在给定条件下，物质间的转化能实现
【答案】①⑤
【解析】 FeO溶于稀硝酸中发生氧化还原反应：3FeO＋NOeq \\al(－,3)＋10H＋===3Fe3＋＋5H2O＋NO↑，故①错误，符合题意。高炉中用赤铁矿炼铁的主要化学方程式为3CO＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2，故②正确，不符合题意。Fe3O4中3个铁原子化合价之和为＋8价，所以3 ml单质Fe完全转变为Fe3O4失去8NA个电子，故③正确，不符合题意。氧化铁又称铁红，为红棕色粉末状固体，可用作红色涂料，故④正确，不符合题意。Fe2O3与Al在高温条件下会发生铝热反应：Fe2O3＋2Aleq \(=====,\s\up7(高温))Al2O3＋2Fe，Fe与HCl反应只能生成FeCl2，即Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，故⑤错误，符合题意。
知识点05 铁的氢氧化物的性质
1．铁的氢氧化物的制备
（1）制备氢氧化铁
①烧碱：Fe3++3OH－Fe(OH)3↓
②氨水：Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3NH4+
（2）氢氧化亚铁
①烧碱：Fe2++2OH－Fe(OH)2↓
②氨水：Fe2++2NH3·H2OFe(OH)2↓+2NH4+
（3）制备纯净的Fe（OH）2常用的三种方法
2．Fe(OH)2转化为Fe(OH)3
（1）反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3↓
（2）现象：白色沉淀→灰绿色→红褐色
3．化学性质
（1）热不稳定性
①Fe(OH)3Fe2O3+H2O
②Fe(OH)2eq \(-------------→,\s\up7(加热),\s\d5(隔绝空气))FeO+H2O
③Fe(OH)2eq \(----------→,\s\up7(加热),\s\d5(空气中))Fe2O3+H2O
（2）与非氧化性酸（如稀盐酸）反应
①Fe(OH)3：Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O
②Fe(OH)2：Fe(OH)2+2H+Fe2++2H2O
（3）与氧化性酸（如稀硝酸）反应
①Fe(OH)3：Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O
②Fe(OH)2：3Fe(OH)2+10H++NO3－3Fe3++NO↑+8H2O
（4）与还原性酸（如氢碘酸）反应
①Fe(OH)3：2Fe(OH)3+6H++2I－2Fe2++I2↓+6H2O
②Fe(OH)2：Fe(OH)2+2H+Fe2++2H2O
易错点：铁的氢氧化物易错知识点
（1）制备纯净的Fe(OH)2沉淀排除氧气的干扰的基本方法是：水煮沸、管入液、加油膜。
（2）Fe(OH)2是还原性氢氧化物，在空气中加热会被氧化成Fe(OH)3，进一步分解成Fe2O3。
（3）酸碱不一定发生中和反应（复分解反应），如氧化性酸（如硝酸）和还原性碱（如Fe(OH)2），还原性酸（如氢碘酸）和氧化性碱（如Fe(OH)3）则发生氧化还原反应。
1．某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列三个实验。下列从分类角度分析正确的是( )
A．实验①、③反应制得的物质均为纯净物
B．实验②、③均未发生氧化还原反应
C．实验①、③均为放热反应
D．实验①、②所涉及的物质均为电解质
【答案】B
2．(1)下列各图示中，能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀的是________。
(2)用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：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。
①用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入________。
②除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。
③生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_________________________________。
【解析】(1)因为Fe(OH)2在空气中容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。①、②原理相同，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；③的原理为铁作阳极产生Fe2＋，与电解水产生的OH－结合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保护，能防止空气进入；⑤中液面加苯阻止了空气进入；④由于带入空气中的氧气，能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。
(2)①Fe2＋易水解，要加入稀硫酸防止其水解；Fe2＋易被空气中的O2氧化，要加Fe粉防止Fe2＋被氧化。②气体的溶解度随温度升高而降低，所以煮沸后的水中溶解的O2较少。
【答案】(1)①②③⑤ (2)①稀硫酸、铁屑 ②煮沸 ③避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2
知识点06 铁离子和亚铁离子的检验
1．Fe3+的检验
（1）试液血红色溶液（最佳方法）
（2）试液产生红褐色沉淀
（3）苯酚法
①反应：6C6H5OH+Fe3+［Fe（OC6H5）6］3－+6H+
②现象：溶液变成紫色
2．Fe2+的检验
（1）试液无现象血红色溶液
（2）溶液先产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
（3）铁氰化钾K3[Fe(CN)6]法
①反应：3Fe2++2［Fe(CN)6］3－＝Fe3[Fe(CN)6]2↓
②现象：产生蓝色沉淀
3．Fe3+和Fe2+混合液
（1）检验Fe2+
①试液高锰酸钾溶液紫红色褪去（用稀硫酸酸化）
②试液溴水褪色
③试液蓝色沉淀
（2）检验Fe3+
①试液血红色溶液
②试液试纸变蓝
铁离子和亚铁离子检验的易错知识点
（1）向含Fe2+的溶液中加入硝酸、氯水等具有氧化性的物质时，溶液会出现浅绿色→棕黄色的颜色变化，该现象可用于Fe2+的检验。
（2）在用强氧化剂（H2O2或氯水）和KSCN溶液联合检验Fe2+的存在时，要特别注意加入试剂的先后顺序，先加KSCN溶液无明显变化，说明溶液中无Fe3+；再加强氧化剂（H2O2或氯水）后溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2+。
（3）检验Fe2(SO4)3溶液中是否含FeSO4溶液，可以用酸性高锰酸钾溶液，因为Fe2+能使其褪色。
（4）检验FeCl3溶液中是否含FeCl2溶液，不能用酸性高锰酸钾溶液，因为Cl－也能使其褪色，应该用铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液。
1．下列离子的检验方法合理的是( )
A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，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，说明该溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋
【答案】C
【解析】选C A中现象仅能确定溶液中含有Fe3＋，不能用来判断是否含有Fe2＋；B中如原溶液中含有Fe3＋也会有同样的现象；D中如溶液中含有Mg2＋也有此现象。
2．下列有关铁离子及亚铁离子检验的说法正确的是( )
A．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含Fe3＋
B．在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3＋，无Fe2＋
C．证明某溶液只含有Fe2＋而不含有Fe3＋的实验方法是滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后变灰绿色，最后呈红褐色
D．向某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明原溶液中有Fe2＋，无Fe3＋
【答案】C
【解析】向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，说明溶液中一定含有Fe2＋，故A项错误；在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中一定有Fe3＋，但不能确定是否含有Fe2＋，故B项错误；若溶液中只含有Fe2＋，Fe2＋与OH－反应生成具有还原性的Fe(OH)2白色沉淀，被空气中的氧气氧化迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，故C项正确；向某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明原溶液中含有Fe2＋，但不能说明无Fe3＋，故D项错误。
3．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
【答案】C
【解析】选C FeCl3溶液中存在水解平衡：FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl，加入镁与H＋反应，使上述平衡右移，使Fe3＋转化成Fe(OH)3而除去，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，加入的CuO与H＋反应，使水解平衡向生成Fe(OH)3方向移动而除去Fe3＋，D正确；C项中加入NaOH溶液，Cu2＋、Fe3＋均转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求。
知识点01 单质铁的结构和性质
知识点02 亚铁盐的性质及应用
知识点03 铁盐的性质及应用
知识点04 铁的氧化物的性质
知识点05 铁的氢氧化物的性质
知识点06 铁离子和亚铁离子的检验
游离态
存在于陨铁中
化合态
自然界
黄铁矿
FeS2
赤铁矿
Fe2O3
磁铁矿
Fe3O4
褐铁矿
_2Fe2O3·3H2O_
菱铁矿
_FeCO3
社会生活
铁单质
铁锅的主要成分
亚铁盐
补铁保健品
三氧化二铁
粉剔红墙的涂料
四氧化三铁
激光打印机的墨粉
名称
氧化亚铁
四氧化三铁
氧化铁
化学式
FeO
Fe3O4
Fe2O3
铁的化合价
+2
+2、+3
+3
氧化物类型
碱性氧化物
非碱性氧化物
碱性氧化物
颜色状态
黑色粉末
黑色晶体
红棕色粉末
俗 名
磁性氧化铁
铁红、铁锈
用 途
磁性材料
油漆颜料
有机保护层法
还原气保护法
阳极铁电解法
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或植物油，以防止空气与Fe（OH）2接触发生反应。
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。
用铁作阳极，电解NaCl（或NaOH、NaNO3、Na2SO4）溶液，并在液面上覆盖苯（或煤油）。
知识点01 单质铁的结构和性质
1．铁的原子结构
（1）周期表中位置：第4周期第Ⅷ族
（2）微粒结构示意图
（3）电子排布式：1s22s22p63s23p63d64s2
（4）价层电子排布式：3d64s2
（5）电子运动状态：26
（6）空间运动状态：12
①最高能级电子数6
②最高能层电子数2
③未成对电子数4
④稳定性：Fe2+＜Fe3+
2．铁元素的存在
3．铁的物理性质
（1）颜色：纯铁呈银白色，常见的铁呈灰黑色
（2）熔、沸点高，抗腐蚀性强，具有金属的通性。
（3）特性：能够被磁铁吸引，可用于分离提纯
4．铁的化学性质
（1）与弱氧化剂反应：Feeq \(---------------------→,\s\up7(S、I2、H+、Cu2+),\s\d5())Fe2+
①Fe+SFeS
②Fe+I2 FeI2
③Fe+H+ = Fe2++H2↑
④Fe+Cu2+= Fe2++Cu
（2）与强氧化剂反应：Feeq \(-----------------------------------------→,\s\up7(Cl2、Br2、浓硫（硝）酸、稀硝酸),\s\d5())Fe3+
①Feeq \(---------→,\s\up7(Cl2),\s\d5(点燃))FeCl3，生成棕红色烟
②Feeq \(----------→,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(常温))钝化；Feeq \(----------→,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(加热))Fe3+或Fe2+
③Feeq \(----------→,\s\up7(浓硝酸),\s\d5(常温))钝化；Feeq \(----------→,\s\up7(浓硝酸),\s\d5(加热))Fe3+或Fe2+
④Feeq \(-----------→,\s\up7(稀硝酸),\s\d5(过量))Fe2+；Feeq \(-----------→,\s\up7(稀硝酸),\s\d5(少量))Fe3+
（3）生成Fe3O4的反应
①O2：3Fe+2O2Fe3O4
②水蒸气：3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2
5．铁单质的制备方法
①工业上利用铁矿石在高炉中炼铁，以赤铁矿为例写出该反应的化学方程式_Fe2O3＋3COeq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2__。
②利用铝热反应焊接无缝钢轨，写出以氧化铁和铝粉为铝热剂反应的化学方程式_2Al＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3__。
铁的易错知识点
（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）铁与水蒸气的反应需用高温，加热仪器为酒精喷灯。
1．下列有关铁的说法正确的是( )
A．Fe在稀硝酸中发生钝化
B．将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2
C．向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色
D．镀锌铁不如镀锡铁耐腐蚀
【答案】B
【解析】 常温下，Fe在浓硝酸中发生钝化反应，A项错误；铁和亚铁离子能将氯气还原为氯离子，从而除去工业废气中的氯气，B项正确；FeCl2溶液中含Fe2＋，NH4SCN可用于检验Fe3＋，向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液不会显红色，C项错误；镀锌铁因Zn比Fe活泼，镀层破损时Zn被腐蚀，镀锡铁因Fe比Sn活泼，因而镀层破损时是铁被腐蚀，所以镀锌铁比镀锡铁更耐腐蚀，D项错误。
2．在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉，得到的Fe2＋的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。
①Fe3＋ ②Fe2＋ ③Fe、Fe2＋ ④Fe2＋、Fe3＋
(1)AB段铁元素以____________形式存在。
(2)BC段铁元素以____________形式存在。
(3)CD段铁元素以____________形式存在。
【解析】向稀HNO3中加入铁粉，开始时稀HNO3过量应生成Fe3＋，随加入铁粉量的增加，HNO3反应完全后，发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，最后全部转化为Fe2＋。
【答案】(1)① (2)④ (3)③
知识点02 亚铁盐的性质及应用
1．亚铁盐
含有Fe2＋的溶液，呈浅绿色，既有氧化性，又有还原性。
2．弱氧化性
（1）Mg、Al、Zn与亚铁盐溶液发生置换反应
①Fe2++ZnFe+Zn2+
②Fe2++MgFe+Mg2+
③3Fe2++3Al3Fe+2Al3+
（2）K、Ca、Na与亚铁盐溶液反应
①先与水反应：2Na+2H2O2NaOH+H2↑
②碱与亚铁盐反应：Fe2++2OH－Fe（OH）2↓
3．强还原性
（1）能够被Cl2、Br2氧化
①除FeCl3溶液中的FeCl2溶液：2Fe2++Cl22Fe3++2Cl－
②Br2：2Fe2++Br22Fe3++2Br－
（2）能够被O2氧化：12Fe2++O2+6H2O8Fe3++4Fe（OH）3↓
（3）能够被酸性的H2O2氧化
①反应：2Fe2++2H++H2O22Fe3++2H2O
②应用：除去Fe3+中Fe2+的最佳方法
（4）与酸性条件下的MnO4－、NO3－、ClO－等离子不能大量共存
①酸性MnO4－：5Fe2++MnO4－+8H+5Fe3++Mn2++4H2O
②酸性NO3－：3Fe2++NO3－+4H+3Fe3++NO↑+2H2O
③酸性ClO－：2Fe2++2H++ClO－2Fe3++H2O+Cl－
（5）还原性：I－＞Fe2+＞Br－
①向FeBr2溶液通入Cl2，先氧化Fe2+，后氧化Br－
②向FeI2溶液通入Cl2，先氧化I－，后氧化Fe2+
4．水解性：Fe2++2H2OFe（OH）2+2H+
5．Fe2＋溶液的配制与保存
①加少量铁粉，防止Fe2＋被氧化
②加少量相应的酸，防止Fe2＋水解
亚铁盐的易错知识点
（1）除去ZnCl2溶液中的FeCl2，应先通入Cl2或加入H2O2，再加入ZnO、Zn（OH）2、ZnCO3等调PH，使Fe3+水解生成沉淀后过滤除去。
（2）亚铁盐能够被空气中的O2氧化，所以必须密封保存，防止O2将Fe2+氧化；加少量铁将Fe3+还原成Fe2+；一般现用现配，不能长期保存。
（3）加热蒸干灼烧亚铁盐溶液
①FeSO4Fe2（SO4）3
②FeCl2或Fe（NO3）2Fe（OH）2Fe（OH）3Fe2O3
（4）防亚铁盐水解：加相应的稀酸，如FeSO4：加稀硫酸；FeCl2：加稀盐酸。但是Fe（NO3）2，不能加任何酸，防止HNO3将Fe2+氧化。
（5）可以通过化合反应合成FeCl2：2FeCl3+Fe3FeCl2。
1．向FeI2溶液中滴加适量氯水，将反应后溶液分成3份，甲试管中滴加淀粉溶液，乙试管滴加KSCN溶液，丙试管中滴加酸性高锰酸钾溶液，下列说法正确的是( )
A．若甲试管溶液呈蓝色，则乙试管溶液一定呈血红色
B．若甲试管溶液呈蓝色，则乙试管溶液可能无明显现象
C．乙试管溶液呈血红色，则甲试管溶液不可能呈蓝色
D．甲试管溶液呈蓝色，丙试管中紫红色退去，说明滴加氯水后的溶液中一定存在Fe3＋和Fe2＋
【解析】选B 还原性：I－＞Fe2＋，所以向FeI2溶液中滴加适量氯水，I－先被Cl2氧化为I2，如果Cl2有剩余，然后Fe2＋被Cl2氧化为Fe3＋，淀粉能使I2溶液变蓝色，KSCN能与Fe3＋反应生成络合物而使溶液呈血红色，高锰酸钾溶液能与I－、Fe2＋反应生成I2和Fe3＋。氯水先氧化I－后氧化Fe2＋，所以若甲试管溶液呈蓝色，说明氯水和I－反应生成I2，如果氯水少量时，没有Fe2＋被氧化生成Fe3＋，则乙试管溶液不呈血红色，A项错误，B项正确；C项，如果乙试管溶液呈血红色，说明有Fe3＋生成，则I－一定完全被氧化为I2，则甲试管溶液一定呈蓝色，错误；D项，甲试管溶液呈蓝色，丙试管中紫红色退去，说明FeI2和氯水反应生成I2，且溶液中还有Fe2＋，不一定有Fe3＋，错误。
2．硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是( )
A．碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂
B．为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行
C．可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化
D．常温下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大
【解析】选D 碱式硫酸铁电离产生Fe3＋，Fe3＋能发生水解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体具有吸附性，可用作净水剂，故A正确；NH4HCO3不稳定，受热易分解，所以为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行，故B正确；KSCN溶液遇Fe2＋溶液无现象，(NH4)2Fe(SO4)2若被氧化则生成Fe3＋，KSCN溶液遇Fe3＋溶液变红，故C正确；(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小，所以FeSO4才能与(NH4)2SO4反应生成(NH4)2Fe(SO4)2，故D错误。
知识点03 铁盐的性质及应用
1．铁盐
含Fe3＋的溶液，呈棕黄色，Fe3＋具有较强的氧化性。
2．强氧化性
（1）与Fe反应
①反应：2Fe3++Fe3Fe2+
②应用：除去Fe2+中的Fe3+
（2）与Cu反应
①反应：2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
②应用：电子工业上腐蚀铜印刷电路板
（3）Mg、Al、Zn等活泼金属
①少量锌：2Fe3++Zn2Fe2++Zn2+
②过量锌：2Fe3++3Zn2Fe+3Zn2+
（4）与KI溶液反应
①反应：2Fe3++2I－2Fe2++I2
②应用：溶液颜色变化不明显，产生紫黑色沉淀
（5）与SO2及SO32－应
①反应：2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++SO42－+4H+ 、2Fe3++SO32－+H2O2Fe2++SO42－+2H+
②应用：溶液由棕黄色变成浅绿色
（6）与H2S反应
①反应：2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+
②应用：溶液由棕黄色变成浅绿色，产生黄色沉淀
（7）Na2S溶液
①少量Na2S：2Fe3++S2－S↓+2Fe2+
②过量Na2S：2Fe3++3S2－2FeS↓+S↓
3．水解性
（1）离子反应：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
①FeCl3Fe（OH）3Fe2O3
②Fe2（SO4）3Fe2（SO4）3
（2）溶液配制：先加入冷的稀酸，再加水稀释到相应浓度
（3）双水解
①Na2SiO3：2Fe3++3SiO32－+6H2O2Fe(OH)3↓+3H2SiO3↓
②NaClO：Fe3++3ClO－+3H2OFe(OH)3↓+3HClO
4．特性：与KSCN溶液反应
（1）反应：Fe3++3SCN－Fe(SCN)3
（2）现象：产生血红色溶液
（3）应用：检验Fe3+的最佳方法
5．制备无水FeCl3，在HCl气流中加热蒸干FeCl3溶液。
1：铁盐的易错知识点
（1）向平衡体系FeCl3+3KSCNFe（SCN）3+3KCl中加入少量KCl晶体，平衡不移动。因为该反应的本质是：Fe3++3SCN－Fe（SCN）3，KCl不参与反应。
（2）不存在FeI3的原因：2Fe3++2I－2Fe2++I2。
（3）Fe（SCN）3是一种可溶性盐，但是属于弱电解质，在写离子方程式时不能拆。
（4）Fe3+与S2－发生氧化还原反应2Fe3++S2－＝2Fe2++S↓，若S2－过量，发生反应2Fe3++3S2－＝2FeS↓（黑色沉淀）+S↓，而非相互促进的水解反应。
2：Fe3+水解及其应用
（1）存在：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。
（2）工业上常用调节pH的方法除去溶液中的铁离子。
①除去含Mg2＋的溶液中混有的Fe3＋。向混合溶液中加入Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2中的任意一种，与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进Fe3＋的水解，将Fe3＋转化成Fe(OH)3沉淀而除去，过滤后向溶液中再加入适量相应的酸。
②除去含Cu2＋的溶液中混有的Fe3＋。向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3中的任意一种，与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进Fe3＋的水解，将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去，过滤后向溶液中再加入适量相应的酸。
（3）FeCl3·6H2O加热脱水变成无水盐需要在HCl气体中或与SOCl2混合加热，以抑制水解。
（4）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。
（5）将FeCl3、Fe2（SO4）3的水溶液蒸干所得固体不同：将FeCl3溶液加热蒸干得Fe（OH）3，灼烧Fe（OH）3可得Fe2O3；将Fe2（SO4）3溶液蒸干得Fe2（SO4）3。
（6）Fe3+与HCO3－、AlO2－、CO32－、ClO－、SiO32－等水解呈碱性的离子不能大量共存。
（7）制取氢氧化铁胶体
①方法：将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，至液体呈透明的红褐色，停止加热
②反应：FeCl3+3H2OFe(OH)3（胶体）+3HCl
1．FeCl3溶液发生反应时的变色总结
(1)向FeCl3溶液中加几滴KSCN溶液后，溶液呈红色；
(2)FeCl3溶液能使紫色石蕊试液呈红色；
(3)FeCl3与NaOH溶液反应，生成红褐色沉淀；
(4)向FeCl3溶液中通入H2S气体，生成淡黄色沉淀；
(5)向FeCl3溶液中加入几滴Na2S溶液，生成淡黄色沉淀，当加入的Na2S溶液过量时，又生成黑色沉淀；
(6)向FeCl3溶液中加入过量Fe粉，溶液变成浅绿色；
(7)向FeCl3溶液中加入过量Cu粉，溶液变成蓝绿色；
(8)将FeCl3溶液滴入淀粉碘化钾溶液中，溶液变成蓝色。
(9)向FeCl3溶液中滴入苯酚溶液，溶液变成紫色；
(10)将FeCl3溶液滴入AgNO3溶液中，生成白色沉淀；
(11)将FeCl3溶液与NaHCO3溶液混合，放出气体，生成红褐色沉淀；
(12)将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，加热生成红褐色Fe(OH)3胶体。
2．下列各组物质反应产生的气体分别通入Fe2(SO4)3溶液中，能与Fe2(SO4)3发生反应的是( )
①Na2O2和CO2 ②Na2S和盐酸 ③MnO2和浓盐酸共热 ④铜片和浓硫酸加热
A．只有①② B．只有①③
C．只有②③ D．只有②④
【答案】D
【解析】 ①Na2O2和CO2反应生成氧气，氧气与Fe2(SO4)3不反应；②Na2S和盐酸反应生成硫化氢气体，硫化氢与Fe2(SO4)3发生氧化还原反应，反应的离子方程式为2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋；③MnO2和浓盐酸共热生成氯气，氯气与Fe2(SO4)3不反应；④铜片和浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫，二氧化硫与Fe2(SO4)3发生氧化还原反应，反应的离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SOeq \\al(2－,4)＋4H＋；②④符合题意，故选D。
知识点04 铁的氧化物的性质
1．物理性质和用途
2．能够被某些还原剂还原：FexOyeq \(---------------------→,\s\up7(H2、CO、C、Al),\s\d5(加热或高温))Fe
（1）H2：FeO+H2Fe+H2O
（2）CO：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2（高炉炼铁的主反应）
（3）C：Fe3O4+2C3Fe+2CO2↑
（4）Al：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3（铝热反应）
3．与酸反应
（1）与非氧化性酸（如稀盐酸）发生复分解反应
①FeO：FeO+2H+Fe2++H2O
②Fe3O4：Fe3O4+8H+Fe2++2Fe3++4H2O
③Fe2O3：Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O
（2）与氧化性酸（如稀硝酸）发生复分解反应或氧化还原反应
①FeO：3FeO+10H++NO3－3Fe3++NO↑+5H2O
②Fe3O4：3Fe3O4+28H++NO3－9Fe3++NO↑+14H2O
③Fe2O3：Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O
（3）与还原性酸（如氢碘酸）发生复分解反应或氧化还原反应
①FeO：FeO+2H+Fe2++H2O
②Fe3O4：Fe3O4+8H++2I－3Fe2++I2+4H2O
③Fe2O3：Fe2O3+6H++2I－2Fe2++I2+3H2O
易错点：铁的氧化物的易错知识点
（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+。
1．一定质量的某铁的氧化物FexOy，与足量的4 ml·L－1硝酸溶液充分反应，消耗硝酸溶液 700 mL，生成2.24 L NO(标准状况)。则该铁的氧化物的化学式为( )
A．FeO B．Fe2O3
C．Fe3O4 D．Fe4O5
【答案】C
【解析】选C 铁的氧化物FexOy与足量的4 ml·L－1硝酸溶液充分反应，生成Fe(NO3)3，硝酸被还原生成NO，NO的物质的量为eq \f(2.24 L,22.4 L·ml－1)＝0.1 ml，根据氮原子守恒，3n[Fe(NO3)3]＋n(NO)＝n(HNO3)，故3n[Fe(NO3)3]＋0.1 ml＝0.7 L×4 ml·L－1，解得n[Fe(NO3)3]＝0.9 ml，令氧化物FexOy中Fe元素的平均化合价为a，根据得失电子守恒，则0.9 ml×(3－a)＝0.1 ml×(5－2)，解得a＝eq \f(8,3)，由化合物中正负化合价代数和为0可得eq \f(8,3)x＝2y，则x∶y＝3∶4，故该氧化物的化学式为Fe3O4。
2．下列有关铁的氧化物的说法不正确的是___(填序号)。
①向稀硝酸中加入FeO：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
②用CO还原Fe2O3制备生铁：3CO＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2
③3 ml单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8NA个电子
④氧化铁可用于制作红色涂料
⑤Fe2O3(s)eq \(――→,\s\up7(Al),\s\d5(高温))Fe(s)eq \(――→,\s\up7(HClaq))FeCl3(aq)在给定条件下，物质间的转化能实现
【答案】①⑤
【解析】 FeO溶于稀硝酸中发生氧化还原反应：3FeO＋NOeq \\al(－,3)＋10H＋===3Fe3＋＋5H2O＋NO↑，故①错误，符合题意。高炉中用赤铁矿炼铁的主要化学方程式为3CO＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2，故②正确，不符合题意。Fe3O4中3个铁原子化合价之和为＋8价，所以3 ml单质Fe完全转变为Fe3O4失去8NA个电子，故③正确，不符合题意。氧化铁又称铁红，为红棕色粉末状固体，可用作红色涂料，故④正确，不符合题意。Fe2O3与Al在高温条件下会发生铝热反应：Fe2O3＋2Aleq \(=====,\s\up7(高温))Al2O3＋2Fe，Fe与HCl反应只能生成FeCl2，即Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，故⑤错误，符合题意。
知识点05 铁的氢氧化物的性质
1．铁的氢氧化物的制备
（1）制备氢氧化铁
①烧碱：Fe3++3OH－Fe(OH)3↓
②氨水：Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3NH4+
（2）氢氧化亚铁
①烧碱：Fe2++2OH－Fe(OH)2↓
②氨水：Fe2++2NH3·H2OFe(OH)2↓+2NH4+
（3）制备纯净的Fe（OH）2常用的三种方法
2．Fe(OH)2转化为Fe(OH)3
（1）反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3↓
（2）现象：白色沉淀→灰绿色→红褐色
3．化学性质
（1）热不稳定性
①Fe(OH)3Fe2O3+H2O
②Fe(OH)2eq \(-------------→,\s\up7(加热),\s\d5(隔绝空气))FeO+H2O
③Fe(OH)2eq \(----------→,\s\up7(加热),\s\d5(空气中))Fe2O3+H2O
（2）与非氧化性酸（如稀盐酸）反应
①Fe(OH)3：Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O
②Fe(OH)2：Fe(OH)2+2H+Fe2++2H2O
（3）与氧化性酸（如稀硝酸）反应
①Fe(OH)3：Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O
②Fe(OH)2：3Fe(OH)2+10H++NO3－3Fe3++NO↑+8H2O
（4）与还原性酸（如氢碘酸）反应
①Fe(OH)3：2Fe(OH)3+6H++2I－2Fe2++I2↓+6H2O
②Fe(OH)2：Fe(OH)2+2H+Fe2++2H2O
易错点：铁的氢氧化物易错知识点
（1）制备纯净的Fe(OH)2沉淀排除氧气的干扰的基本方法是：水煮沸、管入液、加油膜。
（2）Fe(OH)2是还原性氢氧化物，在空气中加热会被氧化成Fe(OH)3，进一步分解成Fe2O3。
（3）酸碱不一定发生中和反应（复分解反应），如氧化性酸（如硝酸）和还原性碱（如Fe(OH)2），还原性酸（如氢碘酸）和氧化性碱（如Fe(OH)3）则发生氧化还原反应。
1．某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列三个实验。下列从分类角度分析正确的是( )
A．实验①、③反应制得的物质均为纯净物
B．实验②、③均未发生氧化还原反应
C．实验①、③均为放热反应
D．实验①、②所涉及的物质均为电解质
【答案】B
2．(1)下列各图示中，能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀的是________。
(2)用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：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。
①用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入________。
②除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。
③生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_________________________________。
【解析】(1)因为Fe(OH)2在空气中容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。①、②原理相同，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；③的原理为铁作阳极产生Fe2＋，与电解水产生的OH－结合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保护，能防止空气进入；⑤中液面加苯阻止了空气进入；④由于带入空气中的氧气，能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。
(2)①Fe2＋易水解，要加入稀硫酸防止其水解；Fe2＋易被空气中的O2氧化，要加Fe粉防止Fe2＋被氧化。②气体的溶解度随温度升高而降低，所以煮沸后的水中溶解的O2较少。
【答案】(1)①②③⑤ (2)①稀硫酸、铁屑 ②煮沸 ③避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2
知识点06 铁离子和亚铁离子的检验
1．Fe3+的检验
（1）试液血红色溶液（最佳方法）
（2）试液产生红褐色沉淀
（3）苯酚法
①反应：6C6H5OH+Fe3+［Fe（OC6H5）6］3－+6H+
②现象：溶液变成紫色
2．Fe2+的检验
（1）试液无现象血红色溶液
（2）溶液先产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
（3）铁氰化钾K3[Fe(CN)6]法
①反应：3Fe2++2［Fe(CN)6］3－＝Fe3[Fe(CN)6]2↓
②现象：产生蓝色沉淀
3．Fe3+和Fe2+混合液
（1）检验Fe2+
①试液高锰酸钾溶液紫红色褪去（用稀硫酸酸化）
②试液溴水褪色
③试液蓝色沉淀
（2）检验Fe3+
①试液血红色溶液
②试液试纸变蓝
铁离子和亚铁离子检验的易错知识点
（1）向含Fe2+的溶液中加入硝酸、氯水等具有氧化性的物质时，溶液会出现浅绿色→棕黄色的颜色变化，该现象可用于Fe2+的检验。
（2）在用强氧化剂（H2O2或氯水）和KSCN溶液联合检验Fe2+的存在时，要特别注意加入试剂的先后顺序，先加KSCN溶液无明显变化，说明溶液中无Fe3+；再加强氧化剂（H2O2或氯水）后溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2+。
（3）检验Fe2(SO4)3溶液中是否含FeSO4溶液，可以用酸性高锰酸钾溶液，因为Fe2+能使其褪色。
（4）检验FeCl3溶液中是否含FeCl2溶液，不能用酸性高锰酸钾溶液，因为Cl－也能使其褪色，应该用铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液。
1．下列离子的检验方法合理的是( )
A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，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，说明该溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋
【答案】C
【解析】选C A中现象仅能确定溶液中含有Fe3＋，不能用来判断是否含有Fe2＋；B中如原溶液中含有Fe3＋也会有同样的现象；D中如溶液中含有Mg2＋也有此现象。
2．下列有关铁离子及亚铁离子检验的说法正确的是( )
A．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含Fe3＋
B．在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3＋，无Fe2＋
C．证明某溶液只含有Fe2＋而不含有Fe3＋的实验方法是滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后变灰绿色，最后呈红褐色
D．向某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明原溶液中有Fe2＋，无Fe3＋
【答案】C
【解析】向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，说明溶液中一定含有Fe2＋，故A项错误；在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中一定有Fe3＋，但不能确定是否含有Fe2＋，故B项错误；若溶液中只含有Fe2＋，Fe2＋与OH－反应生成具有还原性的Fe(OH)2白色沉淀，被空气中的氧气氧化迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，故C项正确；向某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明原溶液中含有Fe2＋，但不能说明无Fe3＋，故D项错误。
3．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
【答案】C
【解析】选C FeCl3溶液中存在水解平衡：FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl，加入镁与H＋反应，使上述平衡右移，使Fe3＋转化成Fe(OH)3而除去，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，加入的CuO与H＋反应，使水解平衡向生成Fe(OH)3方向移动而除去Fe3＋，D正确；C项中加入NaOH溶液，Cu2＋、Fe3＋均转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求。
知识点01 单质铁的结构和性质
知识点02 亚铁盐的性质及应用
知识点03 铁盐的性质及应用
知识点04 铁的氧化物的性质
知识点05 铁的氢氧化物的性质
知识点06 铁离子和亚铁离子的检验
游离态
存在于陨铁中
化合态
自然界
黄铁矿
FeS2
赤铁矿
Fe2O3
磁铁矿
Fe3O4
褐铁矿
_2Fe2O3·3H2O_
菱铁矿
_FeCO3
社会生活
铁单质
铁锅的主要成分
亚铁盐
补铁保健品
三氧化二铁
粉剔红墙的涂料
四氧化三铁
激光打印机的墨粉
名称
氧化亚铁
四氧化三铁
氧化铁
化学式
FeO
Fe3O4
Fe2O3
铁的化合价
+2
+2、+3
+3
氧化物类型
碱性氧化物
非碱性氧化物
碱性氧化物
颜色状态
黑色粉末
黑色晶体
红棕色粉末
俗 名
磁性氧化铁
铁红、铁锈
用 途
磁性材料
油漆颜料
有机保护层法
还原气保护法
阳极铁电解法
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或植物油，以防止空气与Fe（OH）2接触发生反应。
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。
用铁作阳极，电解NaCl（或NaOH、NaNO3、Na2SO4）溶液，并在液面上覆盖苯（或煤油）。
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