第08講鐵及其化合物

目錄

明晰學考要求...................................................................1

基礎(chǔ)知識梳理...................................................................1

考點精講精練...................................................................1

考點一鐵的主要性質(zhì)及應用.............................................................6

考點二鐵的氧化物及氫氧化物...........................................................7

考點三鐵鹽與亞鐵鹽的檢驗.............................................................8

考點四與鐵有關(guān)的物質(zhì)的互相轉(zhuǎn)化.......................................................9

實戰(zhàn)能力訓練...........................................................................................................................................................10

1、能根據(jù)氧化還原反應原理，理解鐵、鐵的氧化物、鐵鹽、亞鐵鹽的氧化性、還原性，能正確書寫相互間

轉(zhuǎn)化的方程式。

2、能根據(jù)物質(zhì)的酸堿性，理解鐵的氧化物、鐵鹽、亞鐵鹽與酸、堿、鹽等物質(zhì)的反應。

3、會檢驗Fe3＋和Fe2＋的存在。

一．鐵的主要性質(zhì)及應用

1．鐵元素的存在

鐵在自然界中可以以形態(tài)(隕鐵)存在，但主要以價和價的形態(tài)存在，地殼中含量居第

四位，僅次于氧、硅和鋁。

人類最早使用的鐵是隕鐵，我國在春秋初年掌握了冶鐵技術(shù)，在戰(zhàn)國中期鐵制工具得到了廣泛使用。

重要的鐵礦石赤鐵礦磁鐵礦

主要成分Fe2O3Fe3O4

2．鐵的物理性質(zhì)

純凈的鐵是光亮的銀白色金屬，密度為7.86g/cm3，熔點為1535℃，沸點為2750℃，具有延展性和

導熱性，能導電，但導電性不如銅和鋁，能被吸引，純鐵有很強的能力。

3．鐵的化學性質(zhì)

(1)與非金屬單質(zhì)反應

①與Cl2反應：。

②與O2反應：

反應條件現(xiàn)象化學方程式

常溫、潮濕空氣中因發(fā)生吸氧腐蝕生成疏松的暗紅色鐵銹—

點燃劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成固體

(2)與酸反應：

與稀鹽酸、稀硫酸等非氧化性酸發(fā)生置換反應：。

【注意】鐵分別與氯氣和鹽酸反應所得的產(chǎn)物中鐵元素的價態(tài)不同，F(xiàn)e與Cl2反應無論用量多少都生成FeCl3，

而Fe與鹽酸反應生成FeCl2。

(3)與某些鹽溶液反應：

Fe與FeCl3溶液的反應：。

Fe與CuSO4溶液反應：

(4)利用鋁熱反應焊接無縫鋼軌：。

(5)與水蒸氣反應：

實驗裝置產(chǎn)物驗證實驗結(jié)論

用火柴點燃肥皂泡，聽到爆鳴鐵與冷水、熱水均不能發(fā)生反應，但在

聲，證明生成了H2；試管內(nèi)產(chǎn)高溫下能與水蒸氣反應：

物冷卻后為黑色晶體。。

濕棉花的作用：。

4．鐵的冶煉：工業(yè)煉鐵的原理是用的方法把鐵從鐵礦石中提煉出來。

(1)設(shè)備：煉鐵高爐

(2)原料：鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石等

(3)主要反應

(1)還原劑的生成

高溫

a．生成CO2：C＋O2=====CO2

高溫

b．生成CO：CO2＋C=====2CO

(2)鐵的生成：

高溫高溫

(3)爐渣的形成：CaCO3=====CaO＋CO2↑、CaO＋SiO2=====CaSiO3

二、鐵的氧化物和氫氧化物

1．鐵的氧化物

氧化亞鐵(FeO)四氧化三鐵(Fe3O4)氧化鐵(Fe2O3)

俗名磁性氧化鐵鐵紅

色態(tài)黑色粉末黑色晶體粉末

Fe價態(tài)＋2＋2，＋3＋3

(受熱易氧化成

穩(wěn)定性穩(wěn)定穩(wěn)定

Fe3O4)

＋＋

＋2＋2＋3＋

FeO＋2H===Fe＋Fe3O4＋8H===Fe＋Fe2O3＋6H===2Fe＋

與鹽酸

3＋

H2O2Fe＋4H2O3H2O

應用制造磁鐵顏料

與CO△

FexOy＋yCO=====xFe＋yCO2

用途Fe2O3常用作紅色油漆與涂料，赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)是煉鐵的原料。

2．鐵的氫氧化物

氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2

顏色、狀態(tài)固體固體

溶解性不溶于水不溶于水

酸堿性弱堿性弱堿性

受熱不穩(wěn)定

與酸反應

(如鹽酸)

反應：

與氧氣反應不反應

現(xiàn)象：

制備

在空氣中，F(xiàn)e(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3，現(xiàn)象是白色絮狀沉

二者的關(guān)系淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，反應方程式為：

4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

＋＋

三．亞鐵鹽(Fe2)和鐵鹽(Fe3)的檢驗

＋

（1）Fe2的檢驗方法

方法現(xiàn)象及方程式

溶液顏色含有Fe2＋的溶液呈

加堿溶液產(chǎn)生白色絮狀沉淀，迅速變成灰綠色沉淀，最后變成紅褐色沉淀。

2＋－

(如NaOH溶液)Fe＋2OH===Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，再加氯水顯。

加KSCN溶液和氯水

＋

（2）Fe3的檢驗方法

方法現(xiàn)象及方程式

溶液顏色含有Fe3＋的溶液色

加堿溶液

產(chǎn)生紅褐色沉淀：

(如NaOH溶液)

加KSCN溶液溶液顯(：

【溫馨提示】

(1)檢驗Fe2+時不能先加氯水，后加KSCN溶液。也不能將加了KSCN溶液后的混合溶液加入足量的新制氯

水中(新制氯水可能氧化SCN-)。

3+2+-2+-

(2)Fe、Fe、Cl同時存在時不能用酸性KMnO4溶液檢驗Fe(Cl會還原酸性KMnO4，有干擾)。

四、鐵的轉(zhuǎn)化

23

＋＋

“鐵三角”——Fe、Fe2、Fe3的相互轉(zhuǎn)化：“鐵三角”是指Fe、Fe2+(Fe)、Fe3+(Fe)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系

＋3＋2＋

Fe只具有還原性。可被弱氧化劑(H、S等)和Fe氧化成Fe，被強氧化劑(Cl2等)

氧化成Fe3＋。

Fe→Fe2+：

Fe＋2Fe3+===3Fe2+

Fe

Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu

+2+

Fe＋2H===Fe＋H2↑

Fe→Fe3+：

點燃

2Fe＋3Cl2=====2FeCl3

2＋＋3＋

Fe既有氧化性又有還原性?？杀粡娧趸瘎Cl2、KMnO4(H)等]氧化為Fe；可被還

Fe2＋原劑(CO、C等)還原為Fe。

Fe2+→Fe3+：

(在亞鐵鹽溶液中通入氯氣，溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色)

(亞鐵鹽溶液在空氣中容易變質(zhì))

Fe2+→Fe：

Fe3＋只具有氧化性，可被弱還原劑(Cu等)和Fe還原為Fe2＋，被強還原劑(Al、Zn、

CO等)還原為Fe。

2+

，在FeSO4溶液中往往要加鐵的原因是可以防止Fe被氧化為

Fe3+。

Fe3＋

，電路板的制作是利用FeCl3溶液與裸露的銅反應。

3+－2+

2Fe＋2I2Fe＋I2

高溫

Fe2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2。

2Fe3＋＋3Zn===2Fe＋3Zn2＋

五．應用

＋＋

(1)含F(xiàn)e2、Fe3的除雜問題

溶液雜質(zhì)除雜方法

FeCl2FeCl3加過量鐵粉后過濾

FeCl3FeCl2加氯水或H2O2

FeCl2CuCl2加過量鐵粉后過濾

(2)判斷離子能否共存

2＋－＋－－

①Fe與NO3(H)、ClO、MnO4、H2O2、Cl2、在溶液中均因發(fā)生反應不能大量共存。

3＋2－－－2－－

②Fe與S、I、HS、SO3、HSO3、H2SO3、H2S在溶液中因發(fā)生氧化還原反應大量共存。

③Fe3＋與SCN－發(fā)生反應大量共存。

(3)凈水劑：高鐵酸鉀(K2FeO4)中的Fe為價，暗紫色晶體，是一種高效復合凈水劑。

①由于具有強氧化性能。

②由于反應后還原產(chǎn)物為Fe3＋，F(xiàn)e3＋在溶液中水解生成氫氧化鐵膠體，能吸附水中的懸浮雜質(zhì)，起到凈

水的作用。

考點一鐵的主要性質(zhì)及應用

【典型例題】

【例1】（2024高一下·浙江紹興·學業(yè)考試）下列實驗方案設(shè)計、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是

目的方案設(shè)計現(xiàn)象和結(jié)論

溫度升高的是碳酸鈉固

區(qū)別碳酸鈉和碳酸氫鈉分別在兩支試管中各放入少量碳酸鈉和碳酸氫鈉

A體；溫度降低的是碳酸氫

固體固體；再滴入幾滴水；用溫度計測定溫度變化

鈉固體

將適量淀粉與稀硫酸加熱，充分反應，冷卻后加入

有磚紅色沉淀生成，說明

B檢驗淀粉水解是否完全足量的NaOH溶液，再加入少量新制Cu(OH)2，加

淀粉水解完全

熱；觀察現(xiàn)象

檢驗鐵與水蒸氣高溫反

取少量所得固體溶于稀硫酸；再加入少量酸性鐵與水蒸氣反應后的固

C應后所得固體中是否含

2+

KMnO4溶液；紫色褪去體產(chǎn)物中含有Fe

有Fe2+

向某溶液中加入硝酸酸

2-

D生成白色沉淀原溶液中一定含有SO4

化的BaCl2溶液

A．AB．BC．CD．D

【例2】（2024高二下·北京·學業(yè)考試）變量控制是科學研究的重要方法。實驗室用相同質(zhì)量的鐵與足量相

同體積的鹽酸分別在下列條件下發(fā)生反應，開始階段化學反應速率最大的是

選項ABCD

鹽酸的濃度/(molL1)0.510.51

鐵的狀態(tài)片狀片狀粉末粉末

A．AB．BC．CD．D

【例3】（2024高二下·天津南開·學業(yè)考試）下列有關(guān)氯氣的敘述中，不．正．確．的是

A．氯氣能溶于水B．氯氣可以使有色鮮花變色

C．氯氣與過量的鐵反應生成FeCl2D．氯氣是一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體

【即時演練】

1．（2024高二上·福建·學業(yè)考試）不同價態(tài)含鐵物質(zhì)因性質(zhì)不同，在生產(chǎn)生活中有不同的用途。鐵單質(zhì)與下

列物質(zhì)反應，產(chǎn)物中鐵元素的化合價為3價的是

A．氯氣B．稀鹽酸C．稀硫酸D．硫酸銅

2．（2020高一上·云南昆明·學業(yè)考試）下列說法正確的是

A．金屬鐵遇稀硝酸發(fā)生鈍化B．金屬鋁的冶煉常用熱還原法

C．二氧化硫可使品紅溶液褪色D．碳酸氫鈉、碳酸鈉固體受熱都易分解

3．（2010高二·湖南·學業(yè)考試）下列反應中，不屬于氧化還原反應的是

A．鋅和硫酸反應：Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑

B．碳酸鈣和鹽酸反應：CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O

C．過氧化鈉和水反應：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑

D．鐵和硫酸銅溶液反應：Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu

考點二鐵的氧化物及氫氧化物

【典型例題】

【例1】（2023高二·江蘇揚州·學業(yè)考試）物質(zhì)的俗名往往反映了物質(zhì)的組成、性質(zhì)與用途等，下列對物質(zhì)

俗名的解釋不正確的是

A．臭氧——O3具有魚腥味B．純堿——Na2CO3屬于堿

C．鐵紅——Fe2O3為紅色D．石灰石——CaCO3煅燒后可得生石灰

【例2】（2023高二上·江蘇徐州·學業(yè)考試）俗名往往反映了物質(zhì)的組成、性質(zhì)或用途。下列對物質(zhì)俗名的

理解不正確的是

A．燒堿：NaOH可用來治療胃酸過多B．食鹽：NaCl可用作食品調(diào)味劑

C．鐵紅：Fe2O3可用作紅色顏料D．水銀：常溫下銀白色的汞為液態(tài)

高溫

【例3】（2023高三·廣東·學業(yè)考試）春秋初年我國已掌握了冶鐵技術(shù)，其部分原理是Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。

下列有關(guān)說法正確的是

A．該反應是置換反應

B．Fe2O3可用作外墻涂料

C．Fe在Cl2中燃燒生成FeCl2

D．Fe2O3常溫下能與水反應生成Fe(OH)3

【即時演練】

．（高一下廣西學業(yè)考試）一定實驗條件下，能將氧化成。下列物質(zhì)中，能替

12023··O2FeOH2FeOH3

代O2進行此實驗的是

A．H2B．CO2C．H2O2D．N2

2．（2023高二·湖北·學業(yè)考試）下列反應中，屬于氧化還原反應的是

A．NH3HClNH4Cl

B．2NOO22NO2

C．2NaHCO3Na2CO3CO2H2O

．

DFeCl33NaOHFeOH33NaCl

3．（2023高一下·浙江·學業(yè)考試）下列物質(zhì)的名稱與化學式對應關(guān)系不．正．確．的是

A．酒精：C2H5OHB．漂白粉：NaClOC．鐵紅：Fe2O3D．干冰：CO2

考點三鐵鹽與亞鐵鹽的檢驗

【典型例題】

【例1】（2023高二·江蘇南京·學業(yè)考試）下列實驗方案能達到預期目的的是

A．用KSCN溶液檢驗溶液中是否含F(xiàn)e3＋

2-

B．用BaCl2溶液檢驗溶液中是否含CO3

C．用灼燒聞氣味的方法鑒別蠶絲和羊毛

D．用焰色試驗(又稱焰色反應)鑒別KCl溶液和K2SO4溶液

【例2】（2021高一下·云南·學業(yè)考試）下列有關(guān)鐵及其化合物的說法正確的是

A．Fe3O4用作紅色顏料

B．僅用KSCN溶液即可檢驗Fe2+

C．Fe(OH)2能在空氣中穩(wěn)定存在

D．FeCl3溶液作為覆銅板“腐蝕液”制作印刷電路板

【例3】（2018高二下·廣東·學業(yè)考試）電子工業(yè)常用30%的FeCl3溶液腐蝕絕緣板上的銅箔，制作印刷電路

板。下列說法正確的是

A．該反應為置換反應B．用KSCN溶液可檢驗廢液中的Fe2+

C．可用置換法回收廢液中的銅D．Fe3+能溶解Cu說明Cu比Fe金屬性強

【即時演練】

1．（2012高三上·山東聊城·學業(yè)考試）用下面的方案進行某些離子的檢驗，其中方案設(shè)計得最嚴密的是（）

足量HNOBaCl溶液

2-32

A．檢驗試液中的SO4：試液無沉淀白色沉淀

KSCN溶液KMnO4溶液

B．檢驗試液中的Fe2+：試液無明顯現(xiàn)象紅色溶液

H2O2淀粉溶液

C．檢驗試液中的I-：試液棕黃色溶液藍色溶液

足量BaCl溶液足量稀鹽酸

2-2

D．檢驗試液中的CO3：試液白色沉淀沉淀溶解

2．（2015高二·湖南·學業(yè)考試）下列試劑常用來檢驗Fe3+的是

A．氯水B．BaCl2溶液C．KSCN溶液D．KNO3溶液

3．（2019高三·天津·學業(yè)考試）下列有關(guān)鐵及其化合物的實驗或結(jié)論敘述正確的是

A．鐵能和冷水反應生成H2

B．用KSCN溶液可檢驗出Fe3+溶液中是否含有Fe2+

C．用足量鐵粉可除去FeCl2溶液中含有的少量FeCl3雜質(zhì)

D．將飽和FeCl3溶液滴入濃NaOH溶液中，可制得Fe（OH）3膠體

考點四含鐵化合物的互相轉(zhuǎn)化

【典型例題】

【例1】（2021高一上·遼寧·學業(yè)考試）人體血液中如果缺乏亞鐵離子，就會造成缺鐵性貧血。市場出售的

某種麥片中含有微量、顆粒細小的鐵粉，這些鐵粉在人體胃酸(主要成分是HCl)作用下轉(zhuǎn)化成亞鐵鹽。下列

敘述錯誤的是

A．鐵粉具有還原性B．鐵是人體必需的微量元素

+3+

C．亞鐵鹽溶液呈淺綠色D．Fe+2H=Fe+H2↑

【例2】（2023高三·廣東·學業(yè)考試）人體血液中如果缺乏亞鐵離子，就會造成缺鐵性貧血。下列說法正確

的是

A．治療缺鐵性貧血的藥品中富含F(xiàn)e3

B．合理調(diào)配膳食，對改善缺鐵性貧血毫無幫助

C．維生素C可幫助人體將從食物中攝取的Fe3轉(zhuǎn)變?yōu)镕e2

D．無論是否貧血，都可以長期大量食用鐵強化醬油，沒有副作用

【例3】（2023高一下·遼寧·學業(yè)考試）下列關(guān)于鐵及其化合物的敘述正確的是

A．四氧化三鐵俗稱鐵紅，常用作紅色顏料

B．菠菜中富含三價鐵離子，可以大量食用

C．氯化鐵溶液可以作為印刷電路板的“腐蝕液”

D．紅熱的鐵與水蒸氣發(fā)生反應，生成氫氧化鐵和氫氣

【即時演練】

1．（2021高二上·江蘇常州·學業(yè)考試）下列離子方程式的書寫正確的是

Δ

+-2+

A．二氧化錳和濃鹽酸制氯氣：MnO2+4H+2ClMn+Cl2↑+2H2O

+2+

B．銅粉與稀硝酸的反應：Cu+2H=Cu+H2↑

2+-3+

C．氯氣與FeCl2溶液的反應：Cl2+Fe=2Cl+Fe

+-

D．稀醋酸與NaOH溶液的反應：H+OH=H2O

2．（2019高二·湖南·學業(yè)考試）向盛有FeCl2溶液的試管中，滴加幾滴KSCN溶液，無明顯變化，再加入下列

哪種試劑溶液會變紅（）

A．鐵粉B．雙氧水C．稀鹽酸D．氨水

3．（2018高二·遼寧·學業(yè)考試）能正確表示下列化學反應的離子方程式是

2―+

A．碳酸鋇與鹽酸反應：CO3+2H＝CO2↑+H2O

――

B．鋁粉投入氫氧化鈉溶液中：Al+2OH＝AlO2+H2↑

――

C．碳酸氫鈉溶液與氫氧化鈉溶液混合：HCO3+OH＝CO2↑+H2O

2+3+―

D．氯氣通入氯化亞鐵（FeCl2）溶液中：2Fe+Cl2＝2Fe+2Cl

1．（2024高一下·浙江溫州·學業(yè)考試）下列物質(zhì)對應的化學式不．正．確．的是

A．燒堿：NaOHB．金剛砂：SiO2C．鐵紅：Fe2O3D．重晶石：BaSO4

2．（2023高二下·福建·學業(yè)考試）人們常說的“五金”是指金、銀、銅、鐵、錫。下列說法正確的是

A．錫的金屬活潑性比鐵強

B．青銅(銅錫合金)的硬度小于銅

C．銀的導電性比銅好，所以電線常用銀制而不用銅制

D．黃銅(銅鋅合金)與黃金顏色相近，可用稀鹽酸鑒別

3．（2023高一上·廣東·學業(yè)考試）鐵是目前產(chǎn)量最大且使用最廣泛的金屬。下列含鐵物質(zhì)與其用途不匹配的

是

選項物質(zhì)用途

AFe合金高鐵鐵軌

BFeO涂料中的紅色顏料

CFe3O4磁性材料

DFeSO4營養(yǎng)強化劑

A．AB．BC．CD．D

4．（2023高一上·湖南岳陽·學業(yè)考試）下列關(guān)于化學反應與能量變化的說法中，不正確的是

A．鐵與鹽酸的反應為放熱反應

．與的反應屬于吸熱反應

BBaOH28H2ONH4Cl

C．化學鍵的斷裂與形成是化學反應中能量變化的主要原因

D．反應物的總能量高于生成物的總能量，反應時從環(huán)境吸收能量

5．（2021高一·天津·學業(yè)考試）下列離子方程式書寫正確的是

2

A．實驗室用大理石和稀鹽酸制取CO2:2HCO3CO2H2O

2

B．鐵和稀硝酸反應：Fe2HH2Fe

3+-

C．向AlCl3溶液中加入過量的NaOH溶液：Al+3OH=Al(OH)3

D．H2SO4溶液與NaOH溶液反應：OHHH2O

6．（2021高二·山東·學業(yè)考試）下列有關(guān)鐵及其化合物的說法錯誤的是

A．隕鐵中存在游離態(tài)的鐵

B．鐵能與水蒸氣反應，生成氧化鐵和氫氣

C．鐵的氧化物都不溶于水，也不與水反應

D．氫氧化亞鐵在空氣中易被氧化成氫氧化鐵

7．（2023高一上·遼寧·學業(yè)考試）下列關(guān)于鐵及其化合物的敘述錯誤的是

A．鐵具有導電、導熱、延展性

B．氧化鐵常用作涂料、油漆的紅色顏料

C．用銅粉除去FeCl2溶液中含有的少量FeCl3雜質(zhì)

D．實驗室制備氫氧化亞鐵的關(guān)鍵是防止氧氣的干擾

8．（2018高二·湖南·學業(yè)考試）飽和FeCl3溶液滴入沸水中并煮沸1～2分鐘，光束通過該分散系時，可觀察

到丁達爾效應，則該分散系是

A．溶液B．乳濁液C．膠體D．懸濁液

9．（2017高二上·北京海淀·學業(yè)考試）下列解釋實驗事實的離子