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第二節　鐵及其化合物
第三章 金屬及其化合物
課標要求 核心素養
1.能結合真實情境中的應用實例或通過實驗探究，理解鐵及其重要化合物的主要性質。
2.能結合真實情境中的應用實例，認識鐵及其重要化合物在生產、生活中的應用。 1.科學探究與創新意識：設計氫氧化亞鐵和氫氧化鐵的制備實驗方案，明確制備氫氧化亞鐵的關鍵。
2.宏觀辨識與微觀探析：能從物質的價態認識鐵及其化合物的氧化性、還原性，認識變化需要一定的條件，并遵循一定的規律。
3.證據推理與模型認知：通過總結Fe2+、Fe3+的檢驗方法，培養證據推理意識，建立結論和證據之間的邏輯關系，形成分析問題的思維模型。
4.科學態度與社會責任：通過鐵及其化合物的綜合利用，培養利用化學知識解決實際問題的能力，培養學生的社會責任意識。
[目標導航]
[自主測評]
1.易錯易混辨析(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。
(1)Fe 在足量 Cl2 中燃燒生成 FeCl3 ，在少量 Cl2 中燃燒生成
FeCl2。(
)
(2)Fe 分別與氯氣、鹽酸反應得到相同的氯化物。(
)
(3)FeCl3 可與銅發生置換反應。(
)
(4)除去 FeCl2 溶液中的 FeCl3，除雜試劑為鐵粉。(
)
(5)向 X 溶液中滴加幾滴新制氯水，振蕩，再加入少量 KSCN
溶液，溶液變為紅色，則 X 溶液中一定含有 Fe2+。(
)
(6)氫氧化鐵與 HI 溶液僅發生中和反應。(
)
錯因：氫氧化鐵與HI溶液中的H＋發生中和反應，生
答案：(1)× 錯因：Fe 在 Cl2 中燃燒只生成 FeCl3。
(2)×
成 FeCl2。
(3)×
錯因：Fe 在 Cl2 中燃燒生成 FeCl3，Fe 與鹽酸反應生
錯因：置換反應是單質與化合物反應生成新的單質與
化合物。
(4)√
(5)× 錯因：溶液中可能含有 Fe3+。
(6)×
成的Fe3+再與I－發生反應：2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I2。
2.如圖所示的裝置可用來制取和觀察 Fe(OH)2 在空氣中被氧
化的顏色變化。實驗時必須使用鐵屑和 6 mol·L-1 的硫酸，其他試
劑任選。回答下列問題：
(1)B 中盛有一定量的 NaOH 溶液，A 中應預先加入的藥品是
__________。實驗開始時先將止水夾 a_________(填“打開”或
“關閉”)。
(2)簡述生成 Fe(OH)2 的操作過程________________________
_______________________________________________________。
(3)實驗完畢，打開 b 處止水夾，放入一部分空氣，此時 B 瓶
中發生的反應為_________________________________________，
現象：________________________________________________。
(4)知識拓展：下列物質中，能與鐵單質反應且產物中鐵元素
的化合價為＋2 價的是________(填序號)。
①氯化鐵溶液　②氯氣　③硫酸銅溶液　④稀鹽酸
答案：(1)鐵屑　打開
(2)從B上口收集H2，驗純，H2純凈后關閉止水夾a，將FeSO4
溶液壓入B中進行反應
白色沉淀迅速變為灰
(3)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
綠色，最終變為紅褐色
(4)①③④
考點一 鐵的單質
1.鐵元素的存在
顏色狀態 導電、導熱
性、延展性 特性 熔點 密度
銀白色
固態 良好 被磁體吸引 1535 ℃ 7.86 g·cm-3
2.鐵的物理性質
3.從原子結構角度認識鐵的化學性質
(1)位置與結構
Ⅷ
失去
還原
鐵元素在元素周期表中處于第四周期第______族，其原子結
構示意圖為
，最外層有 2 個電子，在反應中易_______電
子，故鐵單質的化學性質活潑，有較強的________性，主要化合
價為＋2 價和＋3 價。
(2)鐵的化學性質
與O2反應 常溫 鐵銹(成分為Fe2O3·xH2O)
點燃
與Cl2反應 點燃
與S、I2反應 Fe＋S FeS、Fe＋I2 FeI2
①與非金屬單質的反應
3Fe＋2O2
Fe3O4
2Fe＋3Cl2
2FeCl3
②與水的反應
常溫下，鐵與水不反應，在高溫下，鐵與水蒸氣反應：
___________________________。
3Fe＋4H2O(g)
Fe3O4＋4H2
與H＋反應
與稀HNO3反應(與氧化性酸反應一般不產生氫氣) 酸過量
酸少量
與濃H2SO4、濃HNO3反應 常溫下鈍化，加熱分別生成 SO2、NO2
③與酸的反應(寫出離子方程式)
Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑
Fe＋4H＋＋NO ===Fe3+＋NO↑＋2H2O
3Fe＋8H＋＋2NO ===3Fe2+＋2NO↑＋4H2O
④與某些鹽的反應(寫出離子方程式)
鐵與 CuSO4 溶液反應：______________________(濕法煉銅的
原理)，鐵與 FeCl3 溶液的反應：___________________。
Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu
Fe＋2Fe3+===3Fe2+
鐵是變價金屬元素，與弱氧化劑(如 S、HCl、FeCl3、CuSO4、
I2 等)反應時被氧化為
Fe2+，鐵與強氧化劑[如Cl2、Br2、稀HNO3(過量)、濃H2SO4(加
熱)等]反應時被氧化為 Fe3+。
氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗稱 — _______ _______________
顏色、狀態 黑色粉末 _____色粉末 黑色晶體
鐵的價態 ＋2 價 ＋3 價 ＋2 價、＋3 價
考點二 鐵的化合物
1.鐵的三種氧化物的性質
鐵紅
磁性氧化鐵
紅棕
氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4
與H＋反應的
離子方程式 Fe3O4＋8H＋===Fe2+＋2Fe3+＋4H2O
共同性質 高溫時，都能被 C、CO、H2、Al 等還原劑還原，生
成單質鐵
FeO＋2H＋===
Fe2+＋H2O
Fe2O3＋6H＋===
2Fe3+＋3H2O
(續表)
①FeO和Fe3O4與HNO3反應時，除考慮與H＋的反應外，還考慮Fe2+被HNO3氧化成Fe3+。
②Fe2O3、Fe3O4與HI反應時，除考慮與H＋的反應外，還考慮Fe3+被I－還原為Fe2+。
③FeO和Fe2O3是堿性氧化物，Fe3O4不是堿性氧化物。
氫氧化物 Fe(OH)2 Fe(OH)3
顏色、狀態 ________固體 _________固體
氧化性和
還原性 一般表現還原性 一般表現氧化性
與鹽酸反
應的離子
方程式
2.鐵的兩種氫氧化物的性質
Fe(OH)2＋2H＋===
Fe2+＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===
Fe3+＋3H2O
白色
紅褐色
氫氧化物 Fe(OH)2 Fe(OH)3
熱穩定性 —
制備方法 可溶性亞鐵鹽與堿反應：
Fe2+＋2OH－===Fe(OH)2↓ 可溶性鐵鹽與堿反應：
Fe3+＋3OH－===Fe(OH)3↓
(續表)
2Fe(OH)3
Fe2O3＋3H2O
氫氧化物 Fe(OH)2 Fe(OH)3
二者轉化 在空氣中，Fe(OH)2 能夠非常迅速地被氧氣氧化成
Fe(OH)3；現象為白色沉淀迅速變成_____色，最后變成
紅褐色，反應的化學方程式為______________________
____________
(續表)
灰綠
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===
4Fe(OH)3
2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I2
3.鐵鹽
2Fe3+＋Cu===Cu2+＋2Fe2+
紅
(1)氧化性：含有Fe3+的溶液，呈黃色，Fe3+具有較強的氧化
性，可與Cu、I－等還原性物質發生反應，離子方程式分別為
________________________、__________________________。
(2)特性：含有Fe3+的溶液滴加KSCN溶液時，溶液變成____色，常利用該特征現象檢驗溶液中是否含有Fe3+。
2Fe2+＋Cl2===
4.亞鐵鹽
(1)含有 Fe2+的溶液，呈________色。
淺綠
(2)亞鐵鹽中 Fe 元素顯＋2 價，處于中間價態，因此亞鐵鹽既
有氧化性，又有還原性。
①強還原性：Fe2+與Cl2 反應的離子方程式為______________
_____________。
②弱氧化性：Fe2+與 Zn 反應的離子方程式為______________
_________。
Fe＋Zn2+
2Fe3+＋2Cl－
Zn＋Fe2+===
5.具體應用
氧化
水解
水解
HCl
紅褐
(1)鹽溶液的配制與保存
(2)物質的制備
考向 1 鐵及其氧化物的性質與應用
1.(2023 年無錫調研)鐵及其化合物在生產、生活中應用廣泛。
)
下列鐵及其化合物的性質與用途具有對應關系的是(
A.Fe 有導電性，可用于濕法煉銅
B.FeCl3 有氧化性，可用于凈水
C.Fe2O3 呈紅棕色，可用于制作顏料
D.K2FeO4 易溶于水，可用于殺菌消毒
解析：鐵可用于濕法煉銅，是因為鐵的還原性大于銅，與Fe
有導電性無關，A 錯誤；FeCl3 可用于凈水，是因為 Fe3+水解生成
的氫氧化鐵膠體吸附水中的懸浮雜質，與FeCl3的氧化性無關，B
錯誤；Fe2O3 呈紅棕色，可用于制作紅色顏料，C 正確；K2FeO4
可用于殺菌消毒，是因為 K2FeO4 具有強氧化性，與 K2FeO4 的溶
解性無關，D 錯誤。
答案：C
2.某同學設計如圖所示裝置進行鐵與水反應的實驗，虛線框處
的裝置用來檢驗生成的氣體。下列說法正確的是(
)
A.實驗后，裝置 B 中生成紅棕色固體
B.虛線框 C 處應該選擇裝置甲
C.實驗時將螺旋狀銅絲加熱變黑后再趁熱迅速伸入試管中，
可觀察到銅絲由黑變紅
D.實驗后，將裝置 B 中的固體溶于足量稀硫酸，所得溶液中
一定含有 Fe3+
解析：鐵與水蒸氣在高溫下反應生成黑色的Fe3O4 固體，A錯
誤；氫氣的密度小于空氣的密度，故虛線框 C 中應選擇裝置乙，
B 錯誤；實驗時將螺旋狀銅絲加熱變黑后再趁熱迅速伸入試管中，
H2 將 CuO 還原為 Cu，觀察到銅絲由黑變紅，C 正確；實驗后，
將裝置 B 中的固體溶于足量稀硫酸，由于可能發生反應 Fe＋
2Fe3+===3Fe2+，故所得溶液中不一定含有Fe3+，D錯誤。
答案：C
考向 2 實驗探究氫氧化亞鐵的制備
3.某化學興趣小組擬用如圖裝置制備氫氧化亞鐵并觀察其顏
色。提供化學藥品：鐵粉、稀硫酸、氫氧化鈉溶液。
(1)稀硫酸應放在________(填寫儀器編號)中。
(2)本實驗通過控制 A、B、C 三個開關，將儀器中的空氣排盡
后，再關閉開關__________、打開開關__________，就可觀察到
氫氧化亞鐵的顏色。試分析實驗開始時排盡裝置中空氣的理由：
________________________________________________________
________。
(3)實驗時為防止儀器 2 中鐵粉通過導管進入儀器 3 中，可采
取的措施是___________________________________________。
(4)在 FeSO4 溶液中加入(NH4)2SO4 固體可制備硫酸亞鐵銨晶
體[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O](相對分子質量為 392)，該晶體比一般亞
鐵鹽穩定，不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇。
①為洗滌(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O 粗產品，下列方法中最合適的
是________(填字母)。
A.用冷水洗
C.用 30%的乙醇溶液洗
B.先用冷水洗，后用無水乙醇洗
D.用 90%的乙醇溶液洗
實驗次數 第一次 第二次 第三次
消耗高錳酸鉀溶液體積/mL 25.52 25.02 24.98
②為了測定產品的純度，稱取a g產品溶于水，配制成500 mL
溶液，用濃度為 c mol·L-1 的酸性 KMnO4溶液滴定。每次所取待測
液體積均為 25.00 mL，實驗結果記錄如下：
則該產品純度為__________________。上表中第一次實驗中
記錄數據明顯大于后兩次，其原因可能是________(填字母)。
A.實驗結束時俯視刻度線讀取滴定終點時酸性高錳酸鉀溶液
的體積
B.滴定前滴定管尖嘴有氣泡，滴定結束無氣泡
C.第一次滴定用的錐形瓶用待裝液潤洗過，后兩次未潤洗
D.該酸性高錳酸鉀標準液保存時間過長，有部分變質，濃度
降低
解析：(1)由于三頸燒瓶是反應裝置，故必須用分液漏斗來控
制稀硫酸的用量，故稀硫酸盛裝在 1 中。(4)①硫酸亞鐵銨易溶于
水，不溶于乙醇，故可以用濃度較高的乙醇洗滌。②根據離子方
待測液中，n(Fe2+)＝5n(KMnO4)＝5×c mol·L-1×25×10-3L＝
0.125c mol，即(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的物質的量為0.125c mol，
m[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]＝0.125c mol×392 g·mol-1＝49c g，故產品
的純度為
49c×20
a
×100%＝
980c
a
×100%；俯視讀數時液體體積偏
小，A 錯誤；滴定前有氣泡，滴定結束時無氣泡，消耗標準液的
體積比實際消耗的體積大，故數據偏大，B 正確；錐形瓶用待裝
液潤洗過后，藥品殘留在瓶壁上，故消耗標準液偏多，體積偏大，
C 正確；三次使用的高錳酸鉀都相同，D 錯誤。
答案：(1)1
(2)B　A　防止生成的氫氧化亞鐵被氧化
(3)在儀器 2 底部放上一塊吸鐵石(或將鐵粉改成鐵釘)
[方法技巧]實驗室制備 Fe(OH)2 的兩種方法
Fe(OH)2 具有強還原性，極易被空氣中的氧氣氧化為 Fe(OH)3，
因此實驗室在制備 Fe(OH)2 時，要注意隔絕空氣。常采取以下方
法：
方法 實驗操作 實驗裝置
有機
層覆
蓋法 將吸有 NaOH 溶液的長膠頭滴管插
到液面以下并在液面上覆蓋一層苯
或煤油，以防止空氣與 Fe(OH)2 接
觸發生反應
還原
氣保
護法 用 H2 將裝置內的空氣排盡后，再將
亞鐵鹽與 NaOH 溶液混合，這樣可
長時間觀察到白色沉淀
考向 3 鐵鹽、亞鐵鹽的性質及應用
4.(2023 年浙江選擇考)氯化鐵是一種重要的鹽，下列說法不正
確的是(
)
A.氯化鐵屬于弱電解質
B.氯化鐵溶液可腐蝕覆銅板
C.氯化鐵可由鐵與氯氣反應制得
D.氯化鐵溶液可制備氫氧化鐵膠體
解析：氯化鐵能完全電離出鐵離子和氯離子，屬于強電解質，
A 錯誤；氯化鐵溶液與銅反應生成氯化銅和氯化亞鐵，可用來蝕
刻銅板，B 正確；氯氣具有強氧化性，氯氣與鐵單質加熱生成氯
化鐵，C 正確；向沸水中滴加飽和氯化鐵溶液，繼續加熱呈紅褐
色，鐵離子發生水解反應可得到氫氧化鐵膠體，D 正確。
答案：A
[思維拓展]FeCl3 變色種種
[方法技巧]基于“價類二維圖”認識鐵及其化合物的轉化與
應用
(1)橫向轉化體現了鐵元素同種價態不同類別物質(氧化物、堿、
鹽)之間的轉化。
(2)縱向轉化體現了鐵元素不同價態同種類別物質之間的轉
化，主要體現物質的氧化性和還原性。
(3)斜向轉化體現了鐵元素不同價態、不同類別物質之間的轉
化，主要體現物質的氧化性和還原性。
5.(2022 年天津等級考)氯化鐵是重要的化工原料。針對氯化鐵
的實驗室制備方法，回答下列問題：
Ⅰ.FeCl3·6H2O 的制備
制備流程圖如下：
(1)將廢鐵屑分批加入稀鹽酸中，至鹽酸反應完全。判斷反應
完全的現象為____________________________________________
_______________________________________________________。
含有少量銅的廢鐵屑比純鐵屑反應快，原因為_________________
_______________________________________________。
(2)操作①所必需的玻璃儀器中，除燒杯外還有__________。
(3)檢驗 FeCl3 溶液中是否殘留 Fe2+的試劑是__________。
(4)為增大 FeCl3 溶液的濃度，向稀 FeCl3 溶液中加入純 Fe 粉
后通入 Cl2。此過程中發生的主要反應的離子方程式為__________
_________________。
(5)操作②為__________________________________________
_______________________________________________________。
Ⅱ.由 FeCl3·6H2O 制備無水 FeCl3
將 FeCl3·6H2O 與液體 SOCl2 混合并加熱，制得無水 FeCl3。已
知 SOCl2 沸點為 77 ℃，反應方程式為：FeCl3·6H2O＋6SOCl2
FeCl3＋6SO2↑＋12HCl↑，裝置如下圖所示(夾持和加熱裝置略)。
(6)儀器 A 的名稱為__________，其作用為_________。NaOH
溶液的作用是____________________________________________
_______________________________________________________。
(7)干燥管中無水 CaCl2 不能換成堿石灰，原因是___________
_______________________________________________________。
(8)由下列結晶水合物制備無水鹽，適宜使用上述方法的是
__________(填序號)。
a.ZnCl2·H2O
b.CuSO4·5H2O
c.Na2S2O3·5H2O
解析：稀鹽酸中加入廢鐵屑，不斷反應，銅不與鹽酸反應，
過濾，向濾液中通入氯氣反應生成氯化鐵，稀氯化鐵溶液再加入
鐵反應生成氯化亞鐵，氯化亞鐵和氯氣反應生成氯化鐵，得到濃
氯化鐵溶液，稀氯化鐵溶液在 HCl 氣流中蒸發濃縮、冷卻結晶，
過濾、洗滌、干燥得到 FeCl3·6H2O 晶體。將 FeCl3·6H2O 與液體
SOCl2 混合并加熱來制備無水 FeCl3。(1)將廢鐵屑分批加入稀鹽酸
中，至鹽酸反應完全，由于廢鐵屑與鹽酸反應不斷產生氣泡，因
此判斷反應完全的現象為不再有氣泡產生。含有少量銅的廢鐵屑
比純鐵屑反應快，原因為Fe、Cu在稀鹽酸中形成原電池，加快反
應速率。(2)操作①是過濾，所必需的玻璃儀器中，除燒杯外還有
玻璃棒、漏斗。(3)亞鐵離子和 K3[Fe(CN)6]溶液反應生成藍色沉淀，
因此檢驗 FeCl3 溶液中是否殘留 Fe2+的試劑是 K3[Fe(CN)6]溶液。
(4)為增大 FeCl3溶液的濃度，向稀FeCl3溶液中加入純Fe粉后通入
Cl2，先是鐵和鐵離子反應生成亞鐵離子，再是亞鐵離子被氯氣氧
化為鐵離子，此過程中發生的主要反應的離子方程式為 2Fe3+＋
液中得到 FeCl3·6H2O 晶體，由于鐵離子加熱時要發生水解生成氫
氧化鐵，因此在整個過程中要通入 HCl 氣體防止鐵離子水解，其
Fe===3Fe2+、2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－。(5)操作②是從氯化鐵溶
操作過程為在 HCl 氣流中蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干
燥后得到 FeCl3·6H2O 晶體。(6)根據圖中信息得到儀器 A 的名稱為
球形冷凝管，由于 SOCl2 沸點為 77 ℃，為充分利用 SOCl2，不能
使其逸出，因此球形冷凝管的作用為冷凝回流 SOCl2。由于二氧化
硫、HCl 會逸出而污染環境，因此 NaOH 溶液的作用是吸收 SO2、
HCl 等尾氣，防止污染。(7)無水 CaCl2 的作用是干燥氣體，不是
與二氧化硫、HCl氣體反應，干燥管中無水CaCl2不能換成堿石灰，
原因是堿石灰與 SO2、HCl 氣體反應，失去干燥作用。(8)根據裝
置圖信息，該裝置可以用于制取能水解的鹽酸鹽晶體，由下列結
晶水合物制備無水鹽，適宜使用上述方法的是 a。
答案：(1)不再有氣泡產生　Fe、Cu 在稀鹽酸中形成原電池，
加快反應速率
(2)漏斗、玻璃棒　(3)K3[Fe(CN)6]溶液
(4)2Fe3+＋Fe===3Fe2+、2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－
(5)在HCl氣流中蒸發濃縮、冷卻結晶，過濾、洗滌、干燥得到FeCl3·6H2O晶體
(6)球形冷凝管　冷凝回流SOCl2　吸收SO2、HCl等尾氣，防止污染
(7)堿石灰與SO2、HCl氣體反應，失去干燥作用
(8)a
[思維拓展]Fe3+水解及其應用
1.原因：Fe(OH)3 是很弱的堿，且溶度積很小，因而 Fe3+極易
水解，只能存在于酸性較強的溶液中。
2.制取氫氧化鐵膠體
(1)方法：將飽和 FeCl3 溶液滴入沸水中，至液體呈透明的紅
褐色，停止加熱。
(2)反應：FeCl3＋3H2O
Fe(OH)3(膠體)＋3HCl。
3.工業上常用調節 pH 的方法除去溶液中的鐵離子。
4.FeCl3·6H2O 加熱脫水變成無水鹽需要在 HCl 氣體中或與
SOCl2 混合加熱，以抑制水解。
5.實驗室配制氯化鐵溶液：通常將氯化鐵固體先溶于較濃的鹽
酸中，再稀釋至所需濃度。
考向 4 Fe2+、Fe3+的檢驗
6.(2023年德陽檢測)某催化劑為鐵的氧化物，一化學興趣小組
在實驗室里對該催化劑中鐵元素的價態進行探究：查閱有關資料
得知 Fe2+ 能被酸性 KMnO4 溶液氧化而使酸性 KMnO4 溶液褪色；
HNO3 具有強氧化性。請完成對鐵元素價態的探究：
(1)①提出合理假設。
假設 1：催化劑中鐵元素為＋3 價；
假設 2：催化劑中鐵元素為＋2 價；
假設 3：______________________________。
②設計實驗方案。
③根據②的實驗方案進行實驗：
(2)步驟 1：取一定量的稀硫酸于試管中，加熱煮沸數分鐘，
目的是_________________；步驟 2：取少量樣品于試管中，加入
處理過的硫酸并加熱，得到 A 溶液；
(3)步驟 3：取 A 溶液于試管，滴加 KSCN 溶液，振蕩，若不
出現血紅色，則假設____________成立；若出現血紅色，則假設
__________成立；
(4)步驟 4：另取A溶液于試管，加入KMnO4溶液，振蕩，結
合步驟 3 中的結論，若出現________現象，則假設 1 成立；反之，
則假設 3 成立。
(5)某同學將步驟 2 中的稀硫酸改成稀硝酸得到了A溶液，向
A 溶液中滴加 KSCN 溶液后出現血紅色，由此得出該催化劑中鐵
元素為＋3 價的結論，該結論是否合理？(填“是”或“否”)
_________，理由是_______________________________________
_______________________________________________________。
解析：(1)鐵的氧化物中鐵的存在價態有＋2、＋3 價，所以，
催化劑中鐵元素的價態有三種情況：價態全部為＋3 價；價態全部
為＋2 價；價態為＋3 價、＋2 價。(2)稀硫酸溶液中溶解氧氣，氧
氣可以氧化亞鐵離子，用硫酸溶解氧化物應除去溶解的氧氣，防
止氧化亞鐵離子，故煮沸硫酸的目的是：除去硫酸中溶解的氧氣。
(3)Fe3+遇 KSCN 溶液呈血紅色，取 A 溶液于試管，滴加 KSCN 溶
液，若溶液無明顯變化，則說明催化劑中鐵元素的價態不含＋3
價，假設 2 成立；若溶液變為血紅色，則說明催化劑中鐵元素的
價態含＋3 價，假設 1 或 3 成立。(4)若 KMnO4 溶液的紫紅色褪去
為無色溶液，則說明催化劑中鐵元素的價態含＋2 價；若不褪色，
則說明催化劑中鐵元素的價態不含＋2 價。(5)硝酸具有強氧化性，
加入硝酸會將Fe2+氧化成Fe3+，不能得出該催化劑中鐵元素為＋3
價。
答案：(1)催化劑中鐵元素既有＋3 價又有＋2 價
(2)除去硫酸中溶解的氧氣
(3)2　1 或 3
(4)高錳酸鉀溶液不褪色
(5)否
加入硝酸會將 Fe2+氧化成 Fe3+
[思維拓展]檢驗Fe2+和Fe3+時的注意事項
(1)檢驗Fe2+時不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能將加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN－)。
(2)Fe3+、Fe2+、Cl－同時存在時不能用酸性KMnO4溶液檢驗Fe2+(Cl－能還原酸性KMnO4，有干擾)。
(3)Fe2+、Fe3+同時存在的混合液中檢驗Fe2+可用鐵氰化鉀{K3[Fe(CN)6]}溶液。
7.(2023 年河西一模)乳酸亞鐵即[CH3CH(OH)COO]2Fe 是一種
食品鐵強化劑。某同學為檢驗其水溶液中有 Fe2+，設計了如下方
案。其中方案合理且現象敘述正確的是(
)
A.向乳酸亞鐵溶液中滴加 K3[Fe(CN)6]溶液，出現藍色沉淀
B.向乳酸亞鐵溶液中滴加 NaOH 溶液，立即出現紅褐色沉淀
C.向乳酸亞鐵溶液中滴加酸性 KMnO4 溶液，振蕩后紫色褪去
D.向乳酸亞鐵溶液中依次滴加氯水、KSCN 溶液，溶液變紅
色，最后變成紅褐色，B錯誤；CH3CH(OH)COO－中含有羥基，可
解析：3Fe2+＋2[Fe(CN)6]3+===Fe3[Fe(CN)6]2↓，Fe3[Fe(CN)6]2
是藍色不溶于水的物質，能檢驗出溶液中有 Fe2+，A 正確；向乳
酸亞鐵溶液中滴加 NaOH 溶液，先生成白色沉淀，迅速變成灰綠
以使酸性高錳酸鉀溶液褪色，C 錯誤；向乳酸亞鐵溶液中依次滴
加 KSCN 溶液，無明顯現象，再滴加氯水，溶液變紅，證明乳酸
亞鐵溶液中有 Fe2+，如果向乳酸亞鐵溶液中依次滴加氯水、KSCN
溶液，溶液變紅，則不能證明溶液中有 Fe2+，D 錯誤。
答案：A
考向 5 含鐵化合物的相關計算
8.向一定量的 Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4 的混合物中加入150 mL
4 mol·L-1 的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出2.24 L NO(標準
狀況)，向所得溶液中加入 KSCN 溶液，無紅色出現。若用足量的
H2 在加熱條件下還原相同質量的混合物，所得到的鐵的物質的量
為(
)
A.0.21 mol
C.0.3 mol
B.0.25 mol
D.0.35 mol
解析：題中物質轉化關系分析如下：
答案：B肛
9.8.34 g FeSO4·7H2O(相對分子質量：278)樣品受熱脫水過程
的熱重曲線(樣品質量隨溫度變化的曲線)如圖所示。下列說法不正
確的是(
)
A.溫度為 78 ℃時固體物質 M 的化學式為 FeSO4·4H2O
B.取適量 380 ℃時所得的樣品 P，隔絕空氣加熱至650 ℃，得
到一種固體物質Q，同時有兩種無色氣體生成，Q的化學式為Fe2O3
C.在隔絕空氣的條件下，M 得到 P 的化學方程式為
FeSO4·4H2O
FeSO4＋4H2O
D.溫度為 380 ℃時固體 P 的化學式為 FeSO4·H2O
解析：8.34 g FeSO4·7H2O 的物質的量為 0.03 mol，含 H2O
答案：D
0.21 mol，M處失去1.62 g H2O，即失去0.09 mol H2O，則M的化學式為FeSO4·4H2O，A正確；8.34 g FeSO4·7H2O中含FeSO4 4.56 g，則P處H2O已全部失去，C正確；380 ℃時固體P的化學式為FeSO4，D錯誤；650 ℃時，FeSO4分解，8.34 g FeSO4·7H2O中含0.03 mol Fe，固體物質Q中Fe的質量為0.03 mol×56 g·mol-1＝1.68 g，O的質量為2.40 g－1.68 g＝0.72 g，O的物質的量為0.045 mol，Fe與O的物質的量之比為2∶3，則Q的化學式為Fe2O3，由于Fe的化合價升高，則有SO2產生，由氧原子個數守恒可知，同時有SO3生成，B正確。
1.下列有關物質性質的敘述錯誤的是(
)
A.(2021 年浙江 1 月選考)鐵粉與氧化鋁發生的鋁熱反應可用于焊
接鐵軌
B.(2021 年湖南選擇考)檢驗溶液中 FeSO4 是否被氧化：取少量待
測液，滴加 KSCN 溶液，觀察溶液顏色變化
C.(2021 年浙江 6 月選考)將生鐵進一步煉制減少含碳量，能得到
耐腐蝕的鋼
D.(2021 年湖南選擇考)FeO粉末在空氣中受熱，迅速被氧化成Fe3O4
解析：鋁粉與氧化鐵發生鋁熱反應時放出大量的熱，因此，
生成的鐵是液態的，其可以將兩段鐵軌焊接在一起，故其可用于
焊接鐵軌，但是鐵粉與氧化鋁不能發生鋁熱反應，A 錯誤；溶液
進一步煉制可以減少含碳量，在使用這種鋼材時可以減少電化學
腐蝕，這樣的鋼材更耐腐蝕，C 正確；氧化亞鐵具有較強的還原
性，在空氣中受熱容易被氧氣氧化為穩定的四氧化三鐵，D 正確。
答案：A
中FeSO4被氧化成Fe3+，Fe3+遇到SCN－顯紅色，B正確；將生鐵
2.下列說法正確的是(
)
A.(2022年重慶等級考)Cl2和Br2分別與Fe2+反應得到Cl－和Br－
B.(2022年浙江6月選考)接觸法制硫酸時，煅燒黃鐵礦以得到三氧化硫
C.(2022年浙江6月選考)濃硝酸與鐵在常溫下不反應，所以可用鐵質容器貯運濃硝酸
D.(2020年江蘇卷)室溫下，Fe與濃H2SO4反應生成FeSO4
解析：氯氣和溴的氧化性都強于鐵離子，都能與亞鐵離子反
應生成氯離子和溴離子，故 A 正確；接觸法制硫酸時，煅燒黃鐵
礦只能得到二氧化硫，二氧化硫在接觸室經催化氧化才能轉化為
三氧化硫，B 不正確；在常溫下鐵與濃硝酸發生鈍化反應，在鐵
表面生成一層致密的氧化物薄膜并阻止反應繼續發生，所以可用
鐵質容器貯運濃硝酸，C 不正確；室溫下，鐵在濃硫酸中發生鈍
化，故 D 錯誤。
答案：A
3.下列關于鐵及其化合物的說法正確的是(
)
A.(2020 年浙江 7 月選考)FeS2 在沸騰爐中與 O2 反應主要生成
SO3
B.(2020 年浙江 7 月選考)Mg 加入過量 FeCl3 溶液中可得 Fe
C.(2020 年浙江 7 月選考)鋼鐵在潮濕空氣中生銹主要是發生
了電化學腐蝕
D.(2020 年浙江 1 月選考)鐵銹的主要成分是氧化亞鐵
解析：FeS2在沸騰爐中與O2發生的反應為4FeS2＋11O2
答案：C
2Fe2O3＋8SO2，產物主要是SO2，故A錯誤；Mg加入FeCl3溶液中，Mg具有較強的還原性，先與Fe3+反應，生成Mg2+和Fe2+，若Mg過量，Mg與Fe2+繼續反應生成Mg2+和Fe，但由于反應中FeCl3過量，所以不會生成Fe，故B錯誤；鋼鐵在潮濕的空氣中，鐵和碳、水膜形成原電池，發生電化學腐蝕，故C正確；在鋼鐵發生吸氧腐蝕時生成氫氧化亞鐵，總反應為2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，然后Fe(OH)2被氧化為Fe(OH)3：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，Fe(OH)3分解即得鐵銹：2Fe(OH)3===Fe2O3·nH2O＋(3－n)H2O，故所得鐵銹的主要成分為Fe2O3·nH2O，即氧化鐵不是氧化亞鐵，D錯誤。
4.(2022 年浙江 6 月選考)關于化合物FeO(OCH3)的性質，下列
推測不合理的是(
)
A.與稀鹽酸反應生成 FeCl3、CH3OH、H2O
B.隔絕空氣加熱分解生成 FeO、CO2、H2O
C.溶于氫碘酸(HI)，再加 CCl4 萃取，有機層呈紫紅色
D.在空氣中，與 SiO2 高溫反應能生成 Fe2(SiO3)3
解析：FeO(OCH3)中 O 的化合價為－2 價，H 的化合價為＋1
價，C 的化合價為－2 價，可推出 Fe 的化合價為＋3 價。由分析
可知，化合物 FeO(OCH3)中 Fe 的化合價為＋3 價，故其與稀鹽酸
反應生成FeCl3、CH3OH、H2O，反應原理為FeO(OCH3)＋3HCl===
FeCl3＋H2O＋CH3OH，A 不符合題意；由分析可知，化合物
FeO(OCH3)中 Fe 的化合價為＋3 價，C 的化合價為－2 價，若隔絕
空氣加熱分解生成 FeO、CO2、H2O，則得失電子總數不相等，不
符合氧化還原反應規律，即不可能生成 FeO、CO2、H2O，B 符合
答案：B
題意；由分析可知，化合物FeO(OCH3)中Fe的化合價為＋3價，故其溶于氫碘酸(HI)生成的Fe3+能將I－氧化為I2，反應原理為2FeO(OCH3)＋6HI===2FeI2＋I2＋2H2O＋2CH3OH，再加CCl4萃取，有機層呈紫紅色，C不符合題意；在空氣中，FeO(OCH3)在高溫條件下生成Fe2O3、CO2和H2O，然后Fe2O3為堿性氧化物，SiO2為酸性氧化物，故在空氣中，化合物FeO(OCH3)與SiO2高溫反應能生成Fe2(SiO3)3，D不符合題意。
5.(2021 年海南選擇考)無水 FeCl3 常作為芳烴氯代反應的催化
劑。某研究小組設計了如下流程，以廢鐵屑(含有少量碳和 SiO2
)熔點
雜質)為原料制備無水 FeCl3(s)。已知：氯化亞砜(
－101 ℃，沸點 76 ℃，易水解。
回答下列問題：
(1)操作①是過濾，用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和
__________。
(2)為避免引入新的雜質，試劑 B 可以選用________(填編號)。
A.KMnO4 溶液
C.Br2 水
B.Cl2 水
D.H2O2 溶液
(3)操作②是蒸發結晶，加熱的同時通入 HCl(g)的目的是
__________。
(4)取少量 D 晶體，溶于水并滴加 KSCN 溶液，現象是______
______________________________________________________。
(5)反應 D→E 的化學方程式為_______________________。
(6)由 D 轉化成 E 的過程中可能產生少量亞鐵鹽，寫出一種可
能的還原劑：__________，并設計實驗驗證是該還原劑將 Fe3+還
原：____________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
_______________________________________________________。
解析：廢鐵屑(含有少量碳和 SiO2 雜質)加入鹽酸，鐵粉反應
生成氯化亞鐵，過濾除去少量碳和SiO2雜質，A(氯化亞鐵)加入氧
化劑 B 生成 C(氯化鐵)，蒸發結晶生成 FeCl3·6H2O，通入 SOCl2
生成 FeCl3。(1)過濾用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗。(2)A
(氯化亞鐵)加入氧化劑 B 生成 C(氯化鐵)，A、C 都引入雜質離子。
(3)加熱促進氯化鐵溶液的水解，會生成氫氧化鐵，故加入 HCl(g)
的目的是防止水解。(4)KSCN 溶液遇 Fe3+變為紅色。(5)根據已知
信息氯化亞砜(
)熔點－101 ℃，沸點76 ℃，易水解，
可得FeCl3·6H2O與SOCl2生成FeCl3的化學方程式為FeCl3·6H2O＋
6SOCl2
FeCl3＋6SO2↑＋12HCl↑。(6)可能反應中生成的二氧
化硫將氯化鐵還原為氯化亞鐵，若二氧化硫做還原劑，則氧化產
物為硫酸鹽，故若加鹽酸酸化，再加 BaCl2 溶液，產生白色沉淀，
則是二氧化硫做還原劑。
答案：(1)漏斗
(2)BD
(3)防止水解
(4)溶液變為血紅色
(5)FeCl3·6H2O＋6SOCl2
FeCl3＋6SO2↑＋12HCl↑
(6)SO2
先加鹽酸酸化，再加 BaCl2 溶液，產生白色沉淀，則
是 SO2 將 Fe3+還原

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