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第三节 铁及其重要化合物
【高考动向】
考点梳理
。
。
【考纲全景透析】
一、铁的性质
物理性质银白色光泽、密度大，熔沸点高，延展性、导电、导热性较好、能被磁铁吸引。
化学性质
铁是较活泼的金属，铁原子的最外层电子数为 2 个，可失去 2 个或 3 个电子而显+2 价或+3 价，但
+3 价的化合物较稳定。
〔1〕与非金属反响：3Fe + 2O2
Fe3O4Fe + S
FeS
2Fe + 3C12
2FeCl3〔铁丝在氯气中燃烧时，生成棕黄色的烟，加水振荡后，溶液显黄色〕
说明 铁跟氯气、硫反响时，分别生成+2 价和+3 价的铁，说明氧化性：氯气＞硫．
②在高温下，铁能与水蒸气反响生成H2：3Fe + 4H2O(g)
Fe3O4 + 4H2
与水反响：①在常温下，在水和空气中的O2、CO2 等的共同作用下，Fe 易被腐蚀(铁生锈)．
与酸反响：①与非氧化性酸(如稀盐酸、稀H2SO4 等)的反响．例如： Fe + 2H＋ ＝ Fe2＋ + H2↑
②与氧化性酸。(稀)过量时生成 Fe3＋：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O。b．铁粉过量时生成 Fe2＋：3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
H2SO4、浓 HNO3 时，产生钝化现象，因此金属铁难溶于冷的浓H2SO4 或浓 HNO3 中．
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(4)铁与盐溶液的反响
①铁能与比它活动性弱的金属的盐溶液反响，置换出这种金属。Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4。
②铁能与 FeCl3 溶液反响生成 FeCl2。离子方程式：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
二、
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗称
(铁红)
(磁性氧化铁)
化合价
+2
+3
+2、+3
色、态
黑色粉未
红棕色粉未
黑色晶体
水溶性
均不溶于水
和 H+反响
FeO + 2H + = Fe 2+ +
H2O
Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+
3H2O
+
Fe3O4 + 8H+ = 2Fe3+ +
Fe2+ + 4H2O
与 CO 的反响
稳定性
在空气中氧化为 Fe3O4
空气中稳定
在空气中稳定
制备
高温熔融，过量的铁与
氢氧化铁加热分解
铁在氧气中燃烧
O2 2Fe+O2
反
应2FeO
：
2Fe(OH)3
Fe2O3+3H2O
3Fe + 2O2
Fe3O4
【另】①FeO 与硝酸反响的化学方程式：3FeO+10HNO3====3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O。
②FeO、Fe2O3 分别与 HI 溶液反响的化学方程式：FeO+2HI====FeI2+H2O、Fe2O3+6HI====2FeI2+I2+3H2O。
颜色状态
氢氧化亚铁-Fe(OH)2
白色固体
氢氧化铁- Fe(OH)3
红褐色固体
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水溶性
难溶于水
稳定性
不稳定，易被空气中的氧气氧化，颜色变化：白
较稳定空气中久置会局部失水成铁锈受
色→灰绿色→红褐色
热易分解
与酸反响
制取
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
Fe(OH)2+2H+====Fe2++2H2O
制 FeSO4 溶液与 NaOH 溶液隔绝空气反响：
Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓
Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O
铁盐与可溶性碱反响
Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓
二 者 的
空气中，Fe(OH)2 能够格外快速地被氧气氧化成Fe(OH)3。
关系
现象是：白色沉淀快速变成灰绿色，最终变成红褐色
化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3
【热点难点全析】
1..“铁三角”中的转化关系
一、铁的三角转化关系
推断离子共存
①Fe2＋、Fe3＋均水解，与 HCO－3 、AlO－2 、CO23－等因水解相互促进，在溶液中不能大量共存。
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②Fe3＋与S2－、I－、HS－、SO23－，Fe2＋与 NO－3 H＋ 、ClO－、MnO－4
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H＋ 在溶液中因发生氧化复原
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反响不能大量共存。
除杂方法(括号内为杂质)
①Fe2+(Fe3+)：加过量铁粉过滤②FeCl3(FeCl2)：加氯水或 H2O2
③FeCl2(CuCl2)：加过量铁粉过滤④Fe(Al)、Fe2O3(Al2O3、SiO2)：加过量强碱溶液过滤
盐溶液的配制与保存
①Fe2＋的盐溶液：加少量铁粉，防止Fe2＋被氧化；加少量相应的酸，防止Fe2＋水解。
②Fe3＋的盐溶液：加少量相应的酸防止Fe3＋水解。
制备物质
制备无水 FeCl3——在 HCl 气流中加热蒸干 FeCl3 溶液。
制备 Fe(OH)3 胶体——向沸水中参加饱和 FeCl3 溶液并煮沸至有红褐色胶状物消灭为止。
【典例 1】某校探究性学习小组用已局部生锈的废铁屑制作印刷电路板的腐蚀剂，并回收铜。探究过程如下：
请答复以下问题：
步骤①中先参加热的 Na2CO3 溶液除油污，操作甲的名称是 。
步骤②中，除发生反响 Fe+2HCl====FeCl2+H2↑外，其他可能反响的离子方程式为：
。
溶液 C 的颜色是 ，溶液D 中可能含有的金属阳离子有 。(4)可以验证溶液 B 中是否含有 Fe2+的一种试剂是 (填选项序号)。
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(5)操作乙的名称是 ，步骤⑤产生金属铜的化学方程式为：
。
【解析】(1)用热的 Na2CO3 溶液除去废铁屑上的油污后，将两者分别的方法是过滤。
由于铁锈的主要成分是 Fe2O3，还发生反响的离子方程式可能有：Fe2O3+6H+====2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+====3Fe2+。
由 B→C 发生的反响为：2FeCl2+Cl2====2FeCl3，FeCl3 溶液呈棕黄色。向FeCl3 溶液中参加印刷电路铜板，发生的反响为：2FeCl3+Cu====2FeCl2+CuCl2 ，假设 Cu 缺乏量，则溶液D 中可能含有的金属阳离子有 Fe2+、Cu2+、Fe3+；假设 Cu 足量，则溶液D 中可能含有的金属阳离子有 Fe2+、Cu2+，所以溶液D 中可能含有的金属阳离子有Fe2+、Cu2+、Fe3+。
由于 Fe2+具有较强的复原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以可用酸性高锰酸钾溶液验证溶液B 中
(5)由“D→E+氯气+铜”知，操作乙是电解过程，反响产生金属铜的化学方程式：CuCl2
Cu+Cl2↑。
是否含有 Fe2+。
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答案：(1)过滤、(2) Fe O + 6H +
(3)棕黄色 Fe2+、Cu2+、Fe3+
(4)d(5)电解
CuCl2
Cu+Cl2↑
2 3
==== 2Fe3+
3H O、Fe + 2Fe 3+
2
==== 3Fe 2+
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二、Fe2+和 Fe3+的检验
溶液颜色含有 Fe2＋的溶液显浅绿色含有 Fe3＋的溶液显黄色
用 KS 溶液和氯水
相关离子方程式：2Fe2＋ + Cl2 ＝ 2Fe3＋ + 2Cl－Fe3＋ + 3S－ ＝ Fe(S)3 〔血红色〕
用 NaOH 溶液或氨水
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相关反响方程式：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH) ↓(红褐色)Fe2＋＋2OH－===Fe(OH) ↓
3 2
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
【提示】 FeCl3 溶液在与很多试剂反响时会消灭特别现象，可作为鉴别Fe3＋的依据。(1)向 FeCl3 溶液中加几滴 KS 溶液呈红色；
(2)FeCl3 与 NaOH 溶液反响，生成红褐色沉淀； (3)向 FeCl3 溶液中参加过量 Fe 粉，溶液变浅绿色；
向 FeCl3 溶液中参加过量 Cu 粉，溶液变蓝绿色；
将 FeCl3 溶液滴入到淀粉碘化钾溶液中，溶液变蓝色；
将饱和 FeCl3 溶液滴入沸水中，生成红褐色Fe(OH)3 胶体。
【典例 2】以下离子的检验方法合理的是( )
向某溶液中滴入 KS 溶液呈红色，说明不含 Fe2+
向某溶液中通入 Cl2，然后再参加 KS 溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2+
向某溶液中参加 NaOH 溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3+
向某溶液中参加 NaOH 溶液得白色沉淀，又观看到颜色渐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2+， 不含有 Mg2+
【答案】选C。
【解析】向某溶液中滴入 KS 溶液呈红色，说明含 Fe3+，但无法确定是否含 Fe2+；向某溶液中通入 Cl2， 然后再参加 KS 溶液变红色，说明此时含 Fe3+，但 Cl2 有氧化性，无法确定原来溶液中是 Fe2+还是 Fe3+； 向某溶液中参加 NaOH 溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3+；向某溶液中参加NaOH 溶液得白色
沉淀，又观看到颜色渐渐变为红褐色，说明该溶液中含有Fe2+，但由于红褐色的掩盖，无法说明是否含有Mg2+
【高考零距离】
1、〔2025·某某高考·12〕以下由相关试验现象所推出的结论正确的选项是
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③
Cl2、SO2 均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性
溶液中滴加酸化的 Ba〔NO3〕2 溶液消灭白色沉淀，说明该溶液中肯定有 SO42-
Fe 与稀 HNO3、稀 H2SO4 反响均有气泡产生，说明 Fe 与两种酸均发生置换反响
分别布满 HCl、NH3 的烧瓶倒置于水中后液面均快速上升，说明二者均易溶于水
【解题指南】解答此题时应明确氯气和二氧化硫褪色的原理的不同点，Cl-、SO42-的检验方法及留意事项。
【解析】选 D。A 项，二者漂白的原理不同，前者属于氧化型，后者属于化合型，因此不能说明SO2 具有氧化性，A 错；B 项，溶液中也可能含有 SO32-，B 错；C 项，铁与硝酸发生的不是置换反响，C 错误；
①
②
2、〔2025·某某高考·7〕以下物质转化在给定条件下能实现的是
④
⑤
A.①③⑤ B.②③④ C.②④⑤D.①④⑤
【分析】此题属于元素及其化合物学问的考察X 畴。三氧化铝的两性、偏铝酸酸性弱于碳酸、候氏制碱原理 、Fe3＋水解 FeCl3 溶液蒸干得不到无水 FeCl3、氢氧化镁不稳定性等内容都来源于必修一、和必修二等课本内容及课本上的根本反响，看来高三复习不能“舍本逐末”。
【解题指南】解答此题时应留意把握中学化学常见物质的相互转化及相关方程式。
【解析】选A。
对于①：第一步转化 Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O，
其次步转化 2NaAlO2＋CO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋Na2CO3
或 NaAlO2＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3； 对于②：第一步转化不能一步实现，其次步转化SO3+H2O=H2SO4；
对于③：第一步转化 NaCl+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl,
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△
其次步转化 2NaHCO 3 Na2CO3＋H2O＋CO2↑
对于④：第一步转化 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,
其次步转化，FeCl3 水解，得不到无水 FeCl3；
对于⑤：第一步转化 Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+ CaCl2 ,
其次步转化 Mg(OH)2
MgO＋H2O；所以选 A.①③⑤。
3.〔2025·某某高考·12〕以下陈述ⅠⅡ正确并且有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
B C
SO2 有漂白性
SiO2 有导电性
浓硫酸有强氧化性
D
Fe3+有强氧化性
SO2 可使溴水褪色
SiO2 可用于制备光导纤维浓硫酸可用于枯燥H2 和 CO
FeCl3 溶液可用于回收废旧电路板中的铜
【解题指南】解答此题时应从常见物质的性质考虑。【解析】选 D。
选项
具体分析
结论
A
陈述Ⅱ表现了 SO2 的复原性，而陈述Ⅰ表现为漂白性。
没有因果关系
B
二氧化硅不导电。
不正确
C
陈述Ⅱ表现出弄硫酸的吸水性。
没有因果关系
D
陈述Ⅱ中 Fe3+氧化铜而使铜腐蚀回收。
属于因果关系
4、〔2025·某某高考·7〕 与 S 混合加热生成 FeS2
NaHCO3 的热稳定性大于 Na2CO3
过量的铜与浓硝酸反响有一氧化氮生成
白磷在空气中加热到肯定温度能转化为红磷
【解析】选C。【解题指南】解答此题时应留意物质的特别性质，如硫元素的氧化性较弱，碳酸钠的稳定性 ７ / 27
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较强，同时留意关键词语“过量”“浓”“空气”。
选项
具体分析
结论
A
两者混合加热生成 FeS。
错误
B
碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，因此碳酸钠的热稳定性大于碳酸氢钠。 错误
C
铜与浓硝酸反响生成二氧化氮，但是当铜过量时，随着硝酸的浓度的 正确
降低，产物中便有一氧化氮生成。
D
白磷在空气中加热会与氧气反响。
错误
5.〔2025·某某高考·9〕下表各选项中，不能利用置换反响通过Y 得到W 的一组化合物是
【答案】选 D。[来源:Z+xx+k.]
【解析】解答此题要留意如下两点：
置换反响是“单质 1+化合物 1→单质 2+化合物 2”。
铁盐和金属反响时先被复原成亚铁盐，假设金属比铁活泼，则过量的该金属接着和亚铁盐发生置换反响
生成单质铁。
选项
化学方程式
结论
A
2Mg+CO2 2MgO+C
符合
B
2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3
符合
C
2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑
符合
D
2FeCl3+Cu 2FeCl2+CuCl2
不符合
6.〔2025全国卷 1〕能正确表示以下反响的离子方程式是A．将铜屑参加Fe3+ 溶液中： 2Fe3+ +Cu=2Fe2+ +Cu2+
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将磁性氧化铁溶于盐酸： Fe O
3 4
+8H+ =3Fe3+ +4H O
2
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C．将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合：Fe2+ +4H+ +NO- =Fe3+ +2H
3
O+NO ­
2
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D．将铁粉参加稀硫酸中： 2Fe+6H+ =2Fe3+
【答案】A
+ 3H ­
2
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【解析】A 正确，符合 3 个守恒；B 错误，电荷不守恒，Fe3O4 中 Fe 有两种价态，正确应当为：Fe3O4
＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O；C 错误，得失电子不守恒，电荷不守恒；正确的应为：3Fe2＋＋NO3－＋4H
＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O；D 错误，不符合客观实际，反响后铁只能产生Fe2＋和 H2；
7.〔2025某某卷〕 由 5mol Fe2O3、4mol Fe3O4 和 3mol FeO 组成的混合物，参加纯铁 1mol 并在高温下和 Fe2O3 反响。假设纯铁完全反响，则反响后混合物中FeO 与 Fe2O3 的物质的量之比可能是
A．4:3 B．3:2 C．3:1 D．2:l
【答案】BC
【解析】此题考察了化学计算学问。分析题给混合物和高温下发生的反响，可知当 Fe2O3+Fe=3FeO 时， 反响后混合物中含有 6molFeO、4molFe2O3，则 FeO 与 Fe2O3 的物质的量之比为：3:2；当发生反响： Fe2O3+Fe+FeO=Fe3O4 时，反响后混合物中含有 2molFeO、4molFe2O3，则 FeO 与 Fe2O3 的物质的量之比为：1:2；当两反响均存在时，FeO 与 Fe2O3 的物质的量之比处于两着之间，故BC 可能。
学问归纳：极端假设法是指依据的条件，把简单问题假设为处于抱负的极端状态，站在极端的角度去分析、考虑问题，使其因果关系显得格外明显、简洁，从而快速地作出正确推断的方法。比方此题中我 们就假设了两个极端，首先确定两个极端，然后确定X 围，最终选择。
8、〔2025·某某高考·28〕〔12 分〕 工业上由黄铜矿〔主要成分 CuFeS2〕冶炼铜的主要流程如下：
气体A 中的大气污染物可选用以下试剂中的 吸取。
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