铁及其化合物

第2部分元素及其化合物

第9讲铁及其化合物

一、新课程标准解读：

【内容要求】

2.1 元素与物质

认识元素可以组成不同种类的物质，根据物质的组成和性质可以对物质进行分类；同类物质具有相似的性质，一定条件下各类物质可以相互转化；认识元素在物质中可以具有不同价态，可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质的相互转化。认识胶体是一种常见的分散系。

2.4 金属及其化合物

结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铁及其重要化合物的主要性质，了解这些物质在生产、生活中的应用。

2.6 物质性质及物质转化的价值

结合实例认识金属、非金属及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。

2.7 学生必做实验

铁及其化合物的性质

【教学提示】

1、教学策略

发挥核心概念对元素化合物学习的指导作用。

重视开展高水平的实验探究活动。

紧密联系生产和生活实际，创设丰富多样的真实问题情境。

2、学习活动建议

（1）实验及探究活动：铁及其化合物的性质探究；氢氧化亚铁的制备；溶液中亚铁离子、铁离子的检验。

3、情境素材建议

金属及其化合物的性质与应用：补铁剂；实验室中硫酸亚铁的保存与使用；印刷电路板的制作；打印机、复印机使用的墨粉中铁的氧化物（利用磁性性质）；菠菜中铁元素的检验。

二、高考真题分析：

1．【2020新课标Ⅱ】北宋沈括《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧。挹其水熬之则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。下列有关叙述错误的是A．胆矾的化学式为CuSO4

B．胆矾可作为湿法冶铜的原料

C．“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程

D．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”是发生了置换反应

【答案】A

【解析】A ．胆矾为硫酸铜晶体，化学式为CuSO 4 5H 2O ，A 说法错误；B ．湿法冶铜是用

铁与硫酸铜溶液发生置换反应制取铜，B 说法正确；C ．加热浓缩硫酸铜溶液可析出胆矾，故“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程，C 说法正确；D ．铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜，D 说法正确。综上所述，相关说法错误的是A ，故选A 。 2．【2020江苏】下列有关化学反应的叙述正确的是

A ．室温下，Na 在空气中反应生成Na 2O 2

B ．室温下，Al 与4.0 mol ﹒L -1NaOH 溶液反应生成NaAlO 2

C ．室温下，Cu 与浓HNO 3反应放出NO 气体

D ．室温下，Fe 与浓H 2SO 4反应生成FeSO 4 【答案】B

【解析】A ．室温下，钠与空气中氧气反应生成氧化钠，错误；B ．室温下，铝与NaOH 溶

液反应生成偏铝酸钠和氢气，正确；C ．室温下，铜与浓硝酸反应生成二氧化氮气体，错误；D ．室温下，铁在浓硫酸中发生钝化，错误。综上所述，答案为B 。 3．（2019天津） 下列有关金属及其化合物的应用不合理．．．

的是 A ．将废铁屑加入2FeCl 溶液中，可用于除去工业废气中的2Cl B ．铝中添加适量锂，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业 C ．盐碱地（含较多23Na CO 等）不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良 D ．无水2CoCl 呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水 【答案】C

【解析】A 、铁和亚铁能将氯气还原为氯离子，从而除去工业废气中的氯气，不选；B 、根

据铝合金的性质，铝合金具有密度低、强度高，故可应用于航空航天等工业，不选；C 、Na 2CO 3＋Ca(OH)2=CaCO 3↓＋2NaOH ，产物仍然呈碱性，不能改变土壤的碱性，反而使土壤更板结，选；D 、利用无水氯化钴和氯化钴晶体的颜色不同，故可根据颜色判断硅胶中是否能吸水，不选。故选C 。

4．（2014·全国高考真题）下列反应中，反应后固体物质增重的是

A ．氢气通过灼热的CuO 粉末

B ．二氧化碳通过Na 2O 2粉末

C ．铝与Fe 2O 3发生铝热反应

D ．将锌粒投入Cu(NO 3)2溶液

【答案】B

【解析】A 、氢气通过灼热的CuO 粉末发生的反应为2

2Δ

CuO+H Cu+H O ，固体由CuO

变为Cu ，反应后固体质量减小，A 错误；B 、二氧化碳通过Na 2O 2粉末发生的反应为2Na 2O 2+2CO 2=2Na 2CO 3+O 2，固体由Na 2O 2变为Na 2CO 3，反应后固体质量增加，B 正确；C 、铝与Fe 2O 3发生铝热反应，化学方程式为2Al+Fe 2O 3

Al 2O 3+2Fe ，反应前

后各物质均为固体，根据质量守恒定律知，反应后固体质量不变，C 错误；D 、将锌粒投入Cu(NO 3)2溶液发生的反应为Zn + Cu(NO 3)2= Zn(NO 3)2+ Cu ，固体由Zn 变为Cu ，反应后固体质量减小，D 错误；故选B 。

5．（2020·浙江高考真题）下列说法不正确的是（ ）

A ．()344Cu NH SO ????可通过4CuSO 溶液与过量氨水作用得到

B ．铁锈的主要成分可表示为232Fe O nH O ?

C ．钙单质可以从4TiCl 中置换出Ti

D ．可用2H 还原MgO 制备单质Mg 【答案】D

【解析】A ．硫酸铜溶液与氨水反应，当氨水过量时发生反应生成()344Cu NH SO ????，正

确；B ．铁锈的主要成分可表示为232Fe O nH O ?，正确；C ．钙还原性较强，钙单质可以从4TiCl 中置换出Ti ，正确；D ．氢气的还原性弱与镁单质，故不能从氧化镁中置换出镁单质，错误；故答案为D 。

6．（2014·上海高考真题）用FeCl 3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得的溶液中加入铁粉。

对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是 A ．若无固体剩余，则溶液中一定有Fe 3＋ B ．若有固体存在，则溶液中一定有Fe 2＋ C ．若溶液中有Cu 2＋，则一定没有固体析出 D ．若溶液中有Fe 2＋，则一定有Cu 析出 【答案】B

【解析】氧化性是Fe 3＋＞Cu 2＋＞Fe 2＋，还原性是Fe ＞Cu ，则A 、若无固体剩余，这说明铁

粉完全被氧化，但此时溶液中不一定还有Fe 3＋，A 不正确；B 、若有固体存在，则固体

中一定有铜，可能还有铁，因此溶液中一定有Fe2＋，B正确；C、若溶液中有Cu2＋，则也可能有部分铜已经被置换出来，因此不一定没有固体析出，C不正确；D、若溶液中有Fe2＋，但如果溶液铁离子过量，则不一定有Cu析出，D不正确；答案选B。7．（2020·浙江高考真题）黄色固体X，可能含有漂白粉、、、、之中的几种或全部。将X与足量的水作用，得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z。

下列结论合理的是( )

A．X中含，可能含有

B．X中含有漂白粉和

C．X中含有，Y中含有

D．用酸化溶液Z，若有黄绿色气体放出，说明X中含有

【答案】C

【解析】固体X为黄色，则含有Fe2(SO4)3，溶于水后，要使溶液Z为无色碱性，则一定含有漂白粉，且漂白粉过量，得到深棕色固体混合物Y，则固体Y是Fe(OH)3和Cu(OH)2的混合物，X中一定含有，和中含有其中一种或两种都含，据此解答。A．若X含有KI，则会与漂白粉反应生成I2，溶液不为无色，A不正确；B．由分析可知，不一定含有FeSO4，B不正确；C．由分析可知，X含有CuCl2，Y含有Fe(OH)3，C正确；D．酸化后，产生黄绿色气体，为氯气，则发生的发生反应的离子反应方程式为：Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O，此时的Cl-有可能来自于漂白粉氧化FeSO4产生的Cl-，也有可能是漂白粉自身含有的，不能推导出含有CuCl2，D不正确；故选C。8．（2020·全国高考真题）宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色，历经千年色彩依然，其中绿色来自孔雀石颜料(主要成分为Cu(OH)2·CuCO3)，青色来自蓝铜矿颜料(主要成分为Cu(OH)2·2CuCO3)。下列说法错误的是

A．保存《千里江山图》需控制温度和湿度

B．孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化

C．孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱

D．Cu(OH)2·CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH)2·2CuCO3

【答案】C

【解析】A．字画主要由纸张和绢、绫、锦等织物构成，为防止受潮和氧化，保存古代字画

时要特别注意控制适宜的温度和湿度，A 说法正确；B ．由孔雀石和蓝铜矿的化学成分可知，其中的铜元素、碳元素和氢元素均处于最高价，其均为自然界较稳定的化学物质，因此，用其所制作的颜料不易被空气氧化，B 说法正确；C ．孔雀石和蓝铜矿的主要成分均可与酸反应生成相应的铜盐，因此，用其制作的颜料不耐酸腐蚀，C 说法错误；D ．因为氢氧化铜中铜元素的质量分数高于碳酸铜，所以Cu(OH)2?CuCO 3中铜的质量分数高于Cu(OH)2?2CuCO 3，D 说法正确。综上所述，相关说法错误的是C ，故本题答案为C 。 9．（2019江苏） 下列有关化学反应的叙述正确的是

A ．Fe 在稀硝酸中发生钝化

B ．MnO 2和稀盐酸反应制取Cl 2

C ．SO 2与过量氨水反应生成(NH 4)2SO 3

D ．室温下Na 与空气中O 2反应制取Na 2O 2

【答案】C

【解析】A ．常温下，Fe 在与浓硝酸发生钝化反应，错误；B ．二氧化锰与浓盐酸在加热条

件下反应制取氯气，错误；C ．二氧化硫与过量氨水反应生成硫酸铵，正确；D ．常温下，Na 与空气中的氧气反应生成Na 2O ；加热条件下，钠与氧气反应生成Na 2O 2，错误；综上所述，本题应选C 。

10．（2019·海南高考真题）我国古代典籍中有“石胆……浅碧色，烧之变白色者真”的记载，

其中石胆是指（ ）

A ．42CuSO 5H O ?

B ．42FeSO 7H O ?

C ．42ZnSO 7H O ?

D ．()422KAl SO 12H O ?

【答案】A

【解析】在选项给出的四种物质中只有42CuSO 5H O ?、42FeSO 7H O ?晶体有色，而

42ZnSO 7H O ?和()422KAl SO 12H O ?均为无色晶体，42CuSO 5H O ?加热分解生成

CuSO 4和H 2O ，CuSO 4呈白色；而42FeSO 7H O ?加热发生分解反应，生成的Fe 2O 3呈红棕色，所以符合题意的物质是42CuSO 5H O ?，故合理选项是A 。

11．（2018海南卷）絮凝剂有助于去除工业和生活废水中的悬浮物。下列物质可作为絮凝

剂的是

A ．NaFe(SO 4)2·6H 2O

B ．CaSO 4·2H 2O

C ．Pb(CH 3COO)2·3H 2O

D ．KAl(SO 4)2·12H 2O

【答案】AD

【解析】由题意知，絮凝剂有助于去除工业和生活废水中的悬浮物，因此，絮凝剂本身或与水生成的产物具有吸附性。A．铁离子能水解生成氢氧化铁胶体可吸附悬浮物，符合题意；B．硫酸钙本身是微溶物，没有吸附作用，不符合题意；C．醋酸铅没有吸附性，不符合题意；D．明矾可净水，其原理是铝离子水解生成氢氧化铝胶体，可吸附悬浮物，符合题意；故答案为AD。

12．（2018江苏卷）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】A

【解析】A．NaHCO3受热分解成Na2CO3、CO2和H2O，Na2CO3与饱和石灰水反应生成CaCO3和NaOH，两步反应均能实现；B．Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2，NaAlO2与过量盐酸反应生成NaCl、AlCl3和H2O，第二步反应不能实现；C．AgNO3中加入氨水可获得银氨溶液，蔗糖中不含醛基，蔗糖不能发生银镜反应，第二步反应不能实现；

D．Al与Fe2O3高温发生铝热反应生成Al2O3和Fe，Fe与HCl反应生成FeCl2和H2，第二步反应不能实现；物质间转化均能实现的是，答案选A。

13．【2016年高考上海卷】下列各组混合物，使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是

A．氧化镁中混有氧化铝B．氯化铝溶液中混有氯化铁

C．氧化铁中混有二氧化硅D．氯化亚铁溶液中混有氯化铜

【答案】D

【解析】A．MgO是碱性氧化物与NaOH不能反应，而Al2O3是两性氧化物，可以与NaOH 发生反应产生NaAlO2，过滤后洗涤，就得到纯净的MgO，错误；B．向溶液中加入过量的NaOH溶液，氯化铁变为Fe(OH)3沉淀，氯化铝变为NaAlO2，过滤，然后向溶液中加入适量的盐酸，当沉淀达到最大值中，过滤，得到Al(OH)3，再分别向两种物质的沉淀中加入适量的盐酸溶解，就得到氯化铝溶液，除去了杂质，错误；C．二氧化硅是

酸性氧化物，可以与NaOH发生反应，而氧化铁与NaOH不能发生反应。加入过量的NaOH，然后过滤洗涤，就得到纯净的氧化铁，错误；D．二者都可以与NaOH发生反应，当再向得到的沉淀中加入盐酸时，二者都溶解，不能分离、提纯二者，正确。14．【2015新课标Ⅰ卷理综化学】下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是（）

选

项

实验现象结论

A．

将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应

后滴加KSCN溶液有气体生成，溶液呈血

红色

稀硝酸将Fe氧化为

Fe3＋

B．

将铜粉加1.0 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶液

中溶液变蓝、有黑色固体

出现

金属铁比铜活泼

C．

用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打

磨过的铝箔在酒精灯上加热熔化后的液态铝滴落

下来

金属铝的熔点较低

D．将0.1mol·L－1MgSO4溶液滴入

NaOH溶液至不再有沉淀产生，

再滴加0.1mol·L－1CuSO4溶液

先有白色沉淀生成后

变为浅蓝色沉淀

Cu(OH)2的溶度积比

Mg(OH)2的小

【答案】D

【解析】A、稀硝酸与过量的Fe分反应，则生成硝酸亚铁和NO气体、水，无铁离子生成，所以加入KSCN溶液后，不变红色，现象错误；B、Cu与硫酸铁发生氧化还原反应，生成硫酸铜和硫酸亚铁，无黑色固体出现，现象错误；C、铝在空气中加热生成氧化铝的熔点较高，所以内部熔化的铝不会滴落，现象错误；D、硫酸镁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀（硫酸镁足量是关键信息），再加入硫酸铜，则生成氢氧化铜蓝色沉

淀，沉淀的自发转化

．．．．应该由溶解度小的向溶解度更小的沉淀转化，所以氢氧化铜的溶度积比氢氧化镁的溶度积小，正确，答案选D。

15．【2015北京理综化学】在通风橱中进行下列实验：

步骤

下列说法中不正确

．．．的是（）

A．Ⅰ种气体有无色变红棕色的化学方程式为：2NO+O2=2NO2

B．Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应

C．对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3

D．针对Ⅲ中现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化

【答案】C

【解析】I是铁与稀硝酸反应生成无色气体NO，NO被空气中的氧气氧化生成红棕色的NO2气体，正确；II的现象是因为铁发生了钝化，Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应，正确；实验II反应停止是因为发生了钝化，不能用来比较稀硝酸和浓硝酸的氧化性强弱，物质氧化性强弱只能通过比较物质得电子能力大小来分析，错误；III中Fe、Cu都能与硝酸反应，二者接触，符合原电池构成条件，要想验证铁是否为负极，发生氧化反应，可以连接电流计，正确。

16．【2015上海化学】检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁，可选用的试剂是（）

A．NaOH B．KMnO4C．KSCN D．苯酚【答案】B

【解析】A．若加入NaOH，硫酸亚铁发生复分解反应产生的白色Fe(OH)2会被硫酸铁发生反应产生的红褐色的Fe(OH)3遮挡，不容易观察到，因此不能鉴定，错误。B．KMnO4有氧化性，硫酸亚铁有还原性，会发生氧化还原反应，使KMnO4的紫色褪去，而硫酸铁不能与KMnO4发生反应，因此可以作为鉴定试剂，正确。C．KSCN与硫酸铁会发生反应，使溶液变红色，而硫酸亚铁不能反应，因此无论硫酸亚铁是否存在，溶液都变红色，因此无法鉴定，错误。D．苯酚与硫酸铁溶液发生显色反应，使溶液变为紫色，而与硫酸亚铁不能发生反应，无论硫酸亚铁是否存在，溶液都变紫色，所以不能作为鉴定试剂，错误。

17．（2012·江苏高考真题）下列有关物质的性质与应用不相对应的是

A．明矾能水解生成Al(OH)3胶体，可用作净水剂

B．FeCl3溶液能与Cu反应，可用于蚀刻印刷电路

C．SO2具有氧化性，可用于漂白纸浆

D．Zn具有还原性和导电性，可用作锌锰干电池的负极材料

【答案】C

【解析】A．明矾在水溶液中能电离出Al3+，水解生成Al（OH）3胶体，Al（OH）3胶体具有较强的吸附能力，可用于净水，正确；B．Fe3+具有氧化性，可与Cu发生氧化还原反应而用于蚀刻印刷电路，正确；C．SO2用于漂白纸浆是由于具有漂白性，反应类型为化合反应，与氧化性、还原性无关，错误；D．Zn为活泼金属，具有良好的导电性，易失去电子，可作原电池的负极，正确。故选C。

18、【2012年高考天津卷】下列单质或化合物性质的描述正确的是（）

A．NaHSO4水溶液显中性

B．SiO2与酸、碱均不反应

C．NO2溶于水时发生氧化还原反应

D．Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3

【答案】C

【解析】NaHSO4=Na++H++S2

O ；溶液显酸性；A错误；SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O、

4

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；B错误；3NO2+H2O=2HNO3+NO；有化合价变化；为氧化还原反应；C正确；Fe在Cl2中燃烧只得到FeCl3；D错误。

三、基础知识点汇总：

考点1 铁及其重要化合物的性质

1、铁

（1）铁的原子结构与物理性质

铁位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族，原子结构示意图为，最外层有2个电子，在化学反应中易失去2个或3个电子而表现为＋2价或＋3价。铁在地壳中的含量占第4位。自然界中铁元素主要以化合态形式存在。

纯铁具有金属的共性，如具有银白色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具

有能被磁铁吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。 （2）铁的化学性质

铁单质性质活泼，有较强的还原性。 1°与非金属单质的反应 ①与O 2的反应

常温：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe 2O 3。

点燃： 3Fe ＋2O 2=====点燃

Fe 3O 4，现象：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。 ②与Cl 2的反应： 2Fe ＋3Cl 2=====点燃

2FeCl 3，现象：生成棕黄色的烟。

③与S 的反应： Fe ＋S=====△

FeS ，现象：生成黑色固体。 2°与水的反应

常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应： 3Fe ＋4H 2O(g)=====高温

Fe 3O 4＋4H 2。 3°与酸的反应

酸

现象或离子方程式 稀H 2SO 4、稀HCl Fe ＋2H ＋

===Fe 2＋

＋H 2↑

稀HNO 3

Fe 不足 Fe ＋4H ＋

＋NO －

3===Fe 3＋

＋NO ↑＋2H 2O Fe 过量

3Fe ＋8H ＋

＋2NO －

3===3Fe 2＋

＋2NO ↑＋4H 2O

浓HNO 3、浓H 2SO 4 常温下钝化

①与CuSO 4溶液反应的离子方程式： Fe ＋Cu 2＋

===Fe 2＋

＋Cu 。

②与FeCl 3溶液反应的离子方程式： Fe ＋2Fe 3＋

===3Fe 2＋

。

【化学积累】反应产物中铁元素价态的判断

(1)铁与弱氧化剂(如S 、I 2、H +、Fe 3+、Cu 2+)等反应所得产物中,铁元素的价态为+2价,如Fe+I 2

FeI 2。

(2)铁与强氧化剂(如Cl 2、Br 2、浓硫酸、过量硝酸等)反应所得产物中,铁元素的价态为+3价,如2Fe+3Br 2

2FeBr 3。

(3)铁在纯氧中燃烧得到的产物为Fe 3O 4,铁元素的价态为+2、+3价。 (4)铁与稀硝酸反应产物的判断:

①当HNO 3过量时: 反应原理:Fe+4HNO 3

Fe(NO 3)3+NO↑+2H 2O,铁元素的存在形式为Fe 3+,铁元素的价态

为+3价。

②当Fe 过量时: 反应原理:3Fe+8HNO 3

3Fe(NO 3)2+2NO↑+4H 2O,铁元素的存在形式为Fe 2+,铁元素的价态为+2价。

③当

时:

铁元素的存在形式为Fe 2+和Fe 3+,铁元素的价态为+2、+3价。

化学式 FeO Fe 2O 3 Fe 3O 4 俗名 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 难溶于水 难溶于水 难溶于水 铁的化合价 ＋2 ＋3 ＋2，＋3 稳定性 不稳定

稳定

稳定

与H ＋

反应的离子方程式

FeO ＋2H ＋

===Fe 2＋

＋H 2O

Fe 2O 3＋6H ＋

===2Fe 3＋

＋3H 2O

Fe 3O 4＋8H ＋===Fe 2＋

＋2Fe 3＋

＋4H 2O

3、铁的氢氧化物

(1)Fe(OH)2是白色絮状物，易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3，颜色由白色变为灰绿色，最后变为红褐色，方程式为4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3。

(2)Fe(OH)3是红褐色、难溶于水的固体，在空气中久置会部分失水生成铁锈(Fe 2O 3·x H 2O)，受热易分解，方程式为2Fe(OH)3△=====

Fe 2O 3＋3H 2O ；制取Fe(OH)3用可溶性铁盐与碱反应，离子方程式：Fe 3＋

＋3OH －

===Fe(OH)3↓。 【化学积累】实验室中制备Fe(OH)2常用的三种方法 方法一: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CCl 4),以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应,如图1所示。

方法二: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,这样可长时间观察到白色沉淀,如图2所示。

方法三:电解法

用铁作阳极,电解NaCl(或NaOH)溶液,并在液面上覆盖苯(或煤油),如图3所示。

4、重要的铁盐

氯化铁，化学式FeCl3，，易溶于水并且有强烈的吸水性，能吸收空气里的水分而潮解。FeCl3从水溶液析出时带六个结晶水为FeCl3·6H2O。氯化铁是一种常见氧化剂，可以净水。

七水硫酸亚铁，俗称绿矾，化学式为FeSO4·7H2O，一种重要还原剂，可作补血剂及植物补铁剂。

高铁酸钾是一种无机物，化学式为K2FeO4，具有强氧化性，是一种高效多功能的新型非氯绿色消毒剂。主要用于饮水处理和高能电池。

铁氰化钾是一种无机物，化学式K3[Fe(CN)6]，俗称赤血盐、赤血盐钾。常用于检验Fe2＋，生成特征蓝色沉淀。

考点2 Fe2＋、Fe3＋的性质、转化及应用

1、亚铁盐

含Fe2＋的溶液呈浅绿色，在空气中易被O2氧化而变质，保存时要加入少量的铁粉，防止其被氧化。Fe2＋既有氧化性，又有还原性，但主要表现还原性。

(1)氧化性：Fe2＋与Zn反应的离子方程式：

Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe。

(2)还原性：①与Cl2反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。

②与稀HNO3反应的离子方程式为3Fe2＋＋4H＋＋NO－3===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。

2、铁盐

(1)氧化性

①与单质铜、铁反应

离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，

2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。

②与KI溶液反应

离子方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。

(2)特性：含有Fe3＋的盐溶液遇KSCN溶液变成红色。离子方程式为Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3。

3、Fe2＋、Fe3＋的鉴别

鉴别方法Fe2＋Fe3＋

直接观察颜色浅绿色黄色

利用显色反应与KSCN溶液无现象显红色与苯酚无现象显紫色

利用Fe3＋的氧化性

与铜片无现象Cu溶解，溶液变蓝绿色与KI－淀粉溶液无现象溶液变蓝

利用Fe2＋的还原性

与溴水溴水褪色无现象与酸性KMnO4溶液紫色褪去无现象

利用沉淀反应与K3[Fe(CN)6] 蓝色沉淀—4、“铁三角”的转化关系

完成下列变化的离子方程式，体会Fe2＋与Fe3＋转化条件。

(1)将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：

H2S＋2Fe3＋===S↓＋2Fe2＋＋2H＋。

(2)将FeCl3溶液滴入KI淀粉溶液，溶液变蓝：

2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋。

(3)FeCl3可溶解铁片：

2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。

(4)FeSO4可使酸性KMnO4溶液退色：

5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。

(5)将FeCl2溶液滴入HNO3溶液中，有无色气体放出：

3Fe2＋＋NO3－＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。

四、典型例题分析：

1、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( )

FeSO4—

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

【答案】D

【解析】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项正确;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项正确;KSCN溶液遇Fe2+溶液无现象,(NH4)2Fe(SO4)2中的Fe2+若被氧化则生成Fe3+,KSCN溶液遇Fe3+溶液变红,故C项正确;(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项错误。

2、.往FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产生。下列说法正确的是( )

A.该实验表明FeCl3有还原性

B.白色沉淀为BaSO3

C.该实验表明SO2有漂白性

D.反应后溶液酸性增强

【答案】D

【解析】SO2通入混合液中,发生反应:SO2+2H2O+2FeCl3H2SO4+2FeCl2+2HCl,溶液由棕黄色

变为浅绿色,FeCl 3作氧化剂,表现氧化性,SO 2表现还原性;H 2SO 4与BaCl 2反应得到BaSO 4白色沉淀和HCl,故A 、B 、C 项错误,D 项正确。

3、【2015新课标Ⅰ卷理综化学】下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是（ ）

【答案】D

[解析] A 、稀硝酸与过量的Fe 分反应,则生成硝酸亚铁和NO 气体、水，无铁离子生成，所以加入KSCN 溶液后，不变红色，现象错误; B 、Cu 与硫酸铁发生氧化还原反应，生成硫酸铜和硫酸亚铁，无黑色固体出现，现象错误; C 、铝在空气中加热生成氧化铝的熔点较高，所以内部熔化的铝不会滴落，现象错误; D 、硫酸镁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀(硫酸镁足量是关键信息),再加入硫酸铜，则生成氢氧化铜蓝色沉淀,沉淀的自发转化应该由溶解度小的向溶解度更小的沉淀转化，所以氢氧化铜的溶度积比氢氧化镁的溶度积小，正确，答案选D 。

4、【2015浙江理综化学】某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe 2O 3、SiO 2、

Al 2O 3，不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO 4·7H 2O)，设计了如下流程：

下列说法不正确．．．

的是（ ）

A．溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉

B．固体1中一定含有SiO2，控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3，进入固体2

C．从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解

D．若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·7H2O

【答案】D

【解析】A、流程设计意图是用硫酸把Fe2O3、Al2O3转化为硫酸盐，除去SiO2,然后用铁粉还原Fe3+得到

硫酸亚铁，A正确; B、固体1为SiO2,分离FeSO4和Al2(SO4)3采用的是调控pH的方法，使Al3+转化为Al(OH)3沉淀从而与FeSO4分离，B不正确; C、Fe2+容易被氧化,所以在得到FeSO4 7H2O产品的过程中，要防止其被氧化和分解，C正确; D、在溶液1中直接加过量的NaOH 得到的是Fe(OH)2沉淀,但Fe(OH)2不稳定，很容易被氧化为Fe(OH)3;这样的话，最终所得的产品不纯，混有较多的杂质Fe(SO4)3，D不正确。答案选D。