高中化学一轮复习：二价铁与三价铁的相互转化
第三章第12讲铁及其化合物的转化关系2025年高考化学一轮复习
第三章 金属及其化合物
第12讲 铁及其化合物的转化关系
化学
高考总复习精准备考方案
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[复习目标] 1.基于“价—类”二维图认识铁及其重要化合物之间的转化关系，并应 用于分析、解决相关问题。2.通过实验探究亚铁盐、铁盐的化学性质及相互转化关系。
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考点一 基于“价—类”二维图理 解铁及其化合物的转化 考点二 “铁三角”的相互转化及实 验探究
棕黄色溶液
＋Cu2＋
化性
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答案
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【解析】 向 FeCl2 溶液中通入 Cl2，Fe2＋被氧化为 Fe3＋，溶液变成棕黄色，Fe2＋作还原 剂，表现还原性，A 正确；向 FeCl2 溶液中加入锌片，Zn 将 Fe2＋还原为 Fe，溶液变成无色， Fe2＋作氧化剂，表现氧化性，B 正确；向 FeCl3 溶液中加入铁粉，发生反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2 ＋，Fe 作还原剂，表现还原性，C 正确；向 FeCl3 溶液中加入铜粉，发生反应：2Fe3＋＋Cu===2Fe2 ＋＋Cu2＋，溶液由棕黄色变为蓝色，Fe3＋作氧化剂，表现氧化性，D 错误。
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
。
(3)向 FeSO4 溶液中滴加 KMnO4(H＋)：
5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
。
(4)将 FeCl2 溶液滴入稀硝酸中，有无色气体放出：
3Fe2＋＋NO－ 3 ＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
。
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解析
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二、实验探究“铁三角”的转化关系
3．(教材改编题)为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计了如下实验
化学人教版(2019)必修第一册3.1.3二价铁与三价铁的性质、检验及转化(共16张ppt)
第3课时 Fe2+和Fe3+的性质、检验及转化
[学习目标]
1、了解Fe2+和Fe3+的检验方法； 2、掌握Fe2+和Fe3+的相互转化；(重点) 3、理解电路板的制作原理。
[自学指导]
自学课本72 ~ 73页，并完成课时练67页自学新知 思考以下问题： 1、Fe2+与Fe3+如何检验？ 2、Fe2+与Fe3+的转化方法？ 3、印刷电路板的制作原理。
还原剂
Fe3+
Fe2+
氧化剂
1、Fe3+→ Fe2+
(加Fe、Cu、H2S、I－、SO2等还原剂)
2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ (保存FeSO4溶液，常加少量铁粉)
2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+ (印刷电路板的制作原理)
2Fe3+ + 2I－ = 2Fe2+ + I2
2、Fe2+→ Fe3+ (加O2、Cl2、Br2、H2O2、KMnO4、HNO3等氧化剂)
液是否变成红色
归纳总结：
“铁三角”
Fe
Fe2+
强氧化剂( O2、Cl2 ) 还原剂( Fe、Cu )
Fe3+
当堂训练
1、下列物质中，在一定条件下与铁反应，且铁元素的化合价能
变成+3价的是( B )
A、氯化铁溶液 B、氯气
C、硫酸铜溶液 D、稀盐酸
2、下列离子方程式中，正确的是( D )
A、铁与FeCl3溶液反应：Fe＋Fe3＋ = 2Fe2＋ B、Fe与稀盐酸反应：2Fe＋6H＋ = 2Fe3＋＋3H2↑ C、FeCl2溶液与Cl2反应：Fe2＋＋Cl2 = Fe3＋＋2Cl－ D、Fe(OH)3与盐酸反应：Fe(OH)3＋3H＋ = Fe3＋＋3H2O
二价铁与三价铁的转换
ClO－等不能大量共存．
• (2)试剂的存放 • ①亚铁盐溶液(如FeCl2溶液)：保存时加入 少量铁屑以防止Fe2＋被氧化，滴入少量相 应的酸溶液(如盐酸)以防止Fe2＋水解． • ② 铁盐溶液[如Fe2(SO4)3溶液]：保存时加 入少量相应的酸(如H2SO4)以防止Fe3＋水 解．
三、铁的重要化合物
2)Fe2+的检验： a.观察颜色： Fe2+的溶液呈浅绿色 b.加碱液：Fe2 + 2OH = Fe(OH)2 (白色絮状沉淀) [白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色] c.将Fe2转化为Fe3检验： 2Fe2＋+Cl2=2Fe3＋+2Cl－ Fe3 +3SCN=Fe(SCN)3(血红色溶液) 思考：先氯水还是先加KSCN溶液?
1．“铁三角”
• 2.相互转化 • (1)Fe→Fe2＋ • ①条件：铁与氧化性比较弱的非金属(如S、 I2)、非氧化性酸(如盐酸、稀H2SO4)、不活 泼金属的盐溶液(如CuSO4溶液)反应． • ②实验：Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4；Fe ＋2FeCl3===3FeCl2；Fe＋2H＋===Fe2＋＋ H2↑.
Cl2、KMnO4 、Br2、 O2 、HNO3 、 H2O2 、等
3+ Fe
氧化性
(3)Fe2+ 、Fe3+常用的检验方法:
1)Fe3+的检验：
a.观察颜色： Fe3+的溶液呈棕黄色 b.加碱液： Fe3 + 3OH = Fe(OH)3 c.加KSCN溶液： Fe3 +3SCN=Fe(SCN)3 (血红色溶液)
⑨ FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl
二价铁得到三价铁的化学方程式
二价铁得到三价铁的化学方程式（实用版）目录1.引言：介绍二价铁和三价铁的概念及其化学性质2.二价铁得到三价铁的化学反应原理3.化学方程式的书写方法4.实际应用案例5.结论：总结二价铁得到三价铁的化学反应及方程式的重要性正文1.引言二价铁和三价铁是铁元素的两种不同氧化态，分别具有不同的化学性质。
二价铁具有还原性，可以被氧化剂氧化成三价铁；而三价铁则具有氧化性，可以被还原剂还原成二价铁。
在化学反应中，二价铁得到三价铁的转化过程十分常见，因此了解这一反应及其相关的化学方程式具有重要意义。
2.二价铁得到三价铁的化学反应原理二价铁（Fe）在接触到氧化剂时，会发生氧化反应，生成三价铁（Fe）。
这一反应过程可以表示为：2Fe（aq）+ 3O(g) + 6H(aq) → 2Fe(aq) + 3HO(l)其中，Fe为二价铁离子，O为氧气，H为氢离子。
3.化学方程式的书写方法在书写化学方程式时，需要遵循以下原则：- 反应物和生成物的化学式要正确- 反应条件要注明- 质量守恒定律要遵循，即配平- 电荷守恒要遵循，即离子方程式中正负电荷总数相等- 如果有气体、沉淀或弱电解质生成，需要在方程式右侧加上相应的符号（↑、↓或）根据以上原则，我们可以将二价铁得到三价铁的化学反应方程式书写为：2FeCl(aq) + 3O(g) + 6HCl(aq) → 2FeCl(aq) + 3HO(l)其中，FeCl为二价铁的氯化物，FeCl为三价铁的氯化物。
4.实际应用案例在实际应用中，二价铁得到三价铁的反应在许多领域都有体现，例如在金属腐蚀、氧化还原反应以及环境治理等方面。
以金属腐蚀为例，当金属铁在空气中受到氧气和水的作用时，会发生氧化反应，形成铁锈。
铁锈的主要成分是三价铁的氧化物，即 FeO。
5.结论二价铁得到三价铁的化学反应是铁元素氧化还原反应的一个典型例子，对于理解金属腐蚀、氧化还原反应等领域具有重要意义。
高一化学二价铁跟三价铁的相互转化教案
高一化学二价铁跟三价铁的相互转化教案3eud教育网百万教学资源，完全免费，无须注册，天天更新～2+3+Fe、Fe的性质及相互转变说课稿一、教材分析1、本节内容选自苏教版化学必修(1)专题三第二单元。
之前我们已学习专题一《化学家眼中的物质世界》以及专题二《从海水中获得的化学物质》，这对本章内容起了铺垫，也是对铁的化学性质的延伸和发展。
不仅如此，它还为我们以后学习化学(必修2)的物质结构、元素周期律等理论知识打下基础。
2+3+可见，Fe、Fe的性质及相互转变在整个高中化学教材中有着很重要的作用。
2、教学目标分析根据新课标的评价建议及教学目标的要求，结合本教材的内容及学生特点，本节课的目标我从三方面讲:(1)知识和技能通过探究实验认识铁盐和亚铁盐的性质和转变，提高学生对“化学是一门以实验为基础的科学”的认识，增强学生的实验意识、操作技能。
(2)过程和方法通过师生互动、学生互动，发挥学生的主观能动性，引导学生自主学习、合作探究，展示学生个性、深化学生思维，培养学生务实求真的学习品质。
(3)情感、态度和价值观通过探究实验体验科学探究的艰辛与喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐，从而提高学生学习化学的兴趣，增强学生学好化学，服务社会的责任感和使命感。
3、重点与难点2+3+2+3+重点:Fe、Fe的性质;铁盐和亚铁盐的转变;Fe、Fe的检验难点:二价铁和三价铁的相互转化二、教学方法、教学手段及学法指导1、俗话说，“教学有法、教无定法”，结合化学新教材的编写特点，我在教学过程中进行了如下尝试:2+3+Fe、Fe的性质和检验是本节课的重点，我采用问题引入，提出问题，采用讨论、探究实验等方式，来找到解决问题的方法，从而加深学生对相关知识的认识。
二价铁和三价铁的相互转化是本节课的难点，关于二价铁和三价铁的相互转化的教学，启发学生运用氧化还原的观点理解转化的实质，用离子方程式表示反应过程。
增加了二价铁离子与三价铁离子相互转化的探究实验方案设计，并组织学生对设计的方案进行评价，并动手操作，记录实验现象，培养学生的创新意识。
二价铁离子与氧气反应生成三价铁离子
二价铁离子与氧气反应生成三价铁离子简介铁是一种常见的金属元素，它的离子形式在化学反应中发挥着重要作用。
铁离子可以存在于不同的价态，其中二价铁离子和三价铁离子是最常见的两种形式。
在与氧气反应时，二价铁离子可以被氧气氧化为三价铁离子。
这个反应在化学工业和生物体内都有重要的应用。
反应方程式二价铁离子与氧气反应生成三价铁离子的反应方程式如下：2 Fe²⁺ + O₂ → 2 Fe³⁺反应机理二价铁离子与氧气反应生成三价铁离子的反应机理涉及氧化还原反应和电子转移过程。
具体来说，反应过程可以分为以下几个步骤：1.氧气分子(O₂)接近二价铁离子(Fe²⁺)。
2.氧气分子中的一个氧原子接受二价铁离子中的一个电子，形成一个氧离子(O₂⁻)。
3.生成的氧离子与另一个二价铁离子结合，形成三价铁离子(Fe³⁺)。
整个反应过程中，二价铁离子被氧气氧化为三价铁离子，同时氧气被还原为氧离子。
反应条件二价铁离子与氧气反应生成三价铁离子的反应条件可以根据具体实验需求进行调节，但一般情况下，以下条件对反应进行有效控制：1.温度：反应温度一般在室温至100摄氏度之间，较高的温度可以加快反应速率。
2.pH值：反应溶液的pH值可以通过添加酸或碱进行调节，一般在中性或酸性条件下反应较为稳定。
3.反应时间：反应时间根据实验需求进行调节，一般在几分钟至几小时之间。
应用领域二价铁离子与氧气反应生成三价铁离子的反应在多个领域都有应用，以下是一些常见的应用领域：1. 水处理三价铁离子在水处理中被广泛应用。
铁离子可以与水中的有机物、重金属离子等发生络合反应，形成不溶性沉淀，从而实现水中污染物的去除。
二价铁离子可以通过与氧气反应转化为三价铁离子，增加其在水处理中的应用范围。
2. 生物体内反应在生物体内，铁离子是一种重要的金属离子。
铁离子参与了多种生物过程，包括氧气的运输、呼吸链中的电子传递等。
二价铁离子与氧气反应生成三价铁离子的反应在生物体内也有类似的应用，参与了一些重要的生物反应过程。
探究二价铁离子与三价铁离子的转化(课件)高中化学
Fe3+被还原为Fe2+
实验内容
【实验7】在试管中加入少量的FeCl3溶液，滴加在淀粉KI试纸观察现象。分析变 色过程，发生了什么反应？
FeCl3溶液
实验现象
淀粉KI试纸变为蓝色
实验原理 探究结论
2Fe3+ + 2I- = 3Fe2+ + I2 Fe3+被还原为Fe2+
实验内容
【实验8】从元素化合价的角度预测Fe3+还能能与哪些物质发生反应后转化为Fe2+？ 在给定试剂中选择合适试剂，设计实验方案并预测实验现象。 FeCl3溶液
Fe2+ （还原剂具有还原性）
氧化剂
Fe3+
（氧化剂具有氧化性）
氧化剂：O2、 Cl2、Br2、H2O2、HNO3、KMnO4 等
实验内容
【实验5】向装有较稀FeCl3溶液的试管中加入适量铁粉,观察现象。分析变色过程， 发生了什么反应？
FeCl3溶液
实验现象
加入适量铁粉
实验原理 探究结论
FeCl3溶液
向移动，Fe2＋浓度增大，实验③水溶液中c(Fe2＋)大于实验①中c(Fe2＋)，正确；
D项，实验③中再加入4滴0.1 mol·L－1 FeCl2溶液，Fe2＋浓度增大，平衡向逆反 应方向移动，I2浓度减小，振荡静置，CCl4层溶液颜色变浅，错误。
答案：D
谢谢欣赏
实验目的
掌握Fe2＋、Fe3＋相互转化的途径;
提高学生实验设计、操作、观察的能力；
培养学生的科学探究和与创新意识及科学态度与社会责任的 学科核心素养
实验内容
【实验1】向装有较稀FeCl2溶液的试管中滴加几滴NaOH溶液。分析的变色过程， 发生了什么反应？
人教版高考化学一轮复习课后习题 第二章 物质及其变化 化工生产中的离子反应和氧化还原反应 (2)
热点专项练1 化工生产中的离子反应和氧化还原反应1.(北京通州区期末)硝酸厂的烟气中含有大量的氮氧化物(NO2),将烟气与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3[Ce中文名“铈”]的混合溶液中实现无害化处理,其转化过程如图所示。
下列说法正确的是( )A.过程Ⅰ发生反应的离子方程式:H2+Ce4+2H++Ce3+B.x=1时,过程Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1C.处理过程中,混合溶液中Ce3+和C e4+总数减少D.该转化过程的实质为NO x被H2还原2.(北京石景山区期末)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。
将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S,其转化如图所示。
下列说法正确的是( )A.过程①中,生成CuS的反应为S2-+Cu2+CuS↓B.过程②中,Fe3++CuS Cu2++Fe2++SC.过程③中,溶液的酸性增强D.回收S的总反应为2H2S+O22H2O+2S↓3.(东北三省四市教研联合体联考)硝酸盐污染已成为一个日益严重的环境问题。
甲酸(HCOOH)在纳米级Pd表面分解为活性H2和CO2,再经下列历程实现N O3-的催化还原,进而减少污染。
已知Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)表示Fe3O4中二价铁和三价铁。
下列说法错误的是( )A.Fe3O4参与了该循环历程B.HCOOH分解时,碳氢键和氧氢键发生了断裂C.H2在反应历程中生成的H+起到调节体系pH的作用D.在整个历程中,1 mol H2可还原1 mol N O3-4.(北京朝阳区期末)锂电池具有广泛应用。
用废铝渣(含金属铝、锂盐等)获得电池级Li2CO3的一种工艺流程如下(部分物质已略去):下列说法不正确的是( )A.①中加热后有SO2生成B.②生成Al(OH)3的离子方程式:2Al3++3C O32-+3H2O2Al(OH)3↓+3CO2↑C.由③推测溶解度:CaCO3>Li2CO3D.④中不宜通入过多CO2,否则会造成Li2CO3产率降低5.(山东青岛期末)高氯酸(HClO4,沸点90 ℃)可用于医药工业方面。
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②1号试管只加入上层清液做空白对照
③2号试管加入上层清液后，再滴加氧化 剂 H 2O2
溶液变黄
Fe2+被氧化 为Fe3+ Fe3+被氧化 为Fe2+
④3号试管加入上层清液后，再加入还原 溶液变浅绿 剂铁粉
【思考】怎样检验2号试管中的亚铁离子转化完全了？ 怎样检验3号试管中的铁离子转化完全了？
【归纳】铁的重要化合物
铁的重要化合物
（第二课时）
【学习目标】
1、了解脱氧剂的保鲜原理。 2、掌握Fe3+、Fe2+的检验方法。 3、掌握Fe3+和Fe2 +的相互转化, 各价态铁元素的氧化性、 还原性。
秀 色 可 餐 的 食 物
脱氧剂
【资料卡】脱氧剂是可吸收氧气、减缓食品氧 化作用的添加剂。 脱氧剂可有效地抑制霉菌和好氧性细菌的生 长，防止肉类的氧化褐变,延长食品货架期。
化合价 +3 +2 0 Fe2O3 Fe3O4 FeO FeCl3 Fe(OH)3
【思考】铁的及其化合物之间还有哪些转化关系？ 请在图中标注并书写化学方程式。
FeCl2
Fe(OH)2
物质类别
Fe
单质 氧化物 盐 氢氧化物
Fe2+ Fe3+
颜色
浅绿色
黄色
加NaOH
方法2
Fe2+ Fe3+
白色沉淀 （迅速变为灰绿色，最终变为红褐色）
红褐色沉淀
Fe2+和Fe3+的检验方法 【学生实验1】
ห้องสมุดไป่ตู้
方法3
加入试剂
铁氰化钾 K3Fe(CN)6
现象
有蓝色 沉淀生成
Fe2+
Fe3+
硫氰化钾 KSCN
溶液变 为红色
【学生实验1】 脱氧剂酸浸溶液中Fe2+和Fe3+的检验
【资料】
脱氧剂的成分:
还原铁粉（大量）、炭粉（少量）
脱氧剂的脱氧原理：Fe
O2、H2O
Fe2O3
【思考】 能否将脱氧剂转化成含铁的盐溶液，加以回收利 用呢？
思路：
脱氧剂
适量酸
滤液
检验Fe3+
混合体系
过滤
检验Fe2+ 不溶物
Fe2+和Fe3+如何检验？
【学点1】 Fe2+和Fe3+的检验方法
方法1
小组制定方案，并选择合适的试剂实验。 方案 实验现象 结论
【思考】脱氧剂的回收利用
【资料卡】氯化 铁的用途:刻蚀 电路铜板、有机 催化剂、收敛、 止血剂、絮凝剂。 氯化亚铁的用 途:净化漂染、 电镀废水,作为 还原剂和媒染剂。
FeCl3 适量 盐酸 取滤液 FeCl2
【学点2】 Fe2+和Fe3+的相互转化
时间短
时间短 时间短
【学点2】 Fe2+和Fe3+的相互转化 2、 Fe3+
还原剂
还原剂
Fe2+
FeCl3
经济角度
FeCl2
效率角度
环境保护（原料 、产物分析）
铁(Fe) 铜(Cu)
FeCl2 产物唯一 CuCl2、FeCl2 产物不唯一
便宜
稍贵
时间较短 时间较短
【学生实验2】脱氧剂的回收利用
试剂：铁系食品脱氧剂、过氧化氢、铁粉、盐酸、硫氰化钾、 铁氰化钾 。 用品：胶头滴管、小烧杯、分别取三支试管（标为1号、2号、3号） 步骤及实验目的 ①将一小药匙脱氧剂溶于过量盐酸中 （约10mL）充分振荡后静置 现象 结论
1、Fe2+
氧化剂
氧化剂
Fe3+ FeCl2
环境保护（原料 、产物分析）
经济角度
FeCl3
效率角度
空气（氧气）
H2O、FeCl3
环保
原料便宜 时间长
氯水（Cl2）原料有毒 FeCl 产物唯一 3 KMnO4 H2O2
KCl、MnCl2 、FeCl3 产物复杂 H2O、FeCl3 、环保
较贵
较贵 便宜