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第13课　铁及其重要化合物
第四章　金属及其化合物
课标要求:
1.掌握铁的主要性质及应用。
2.知道不同价态的铁的氧化物的主要性质和用途。
3.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的性质及Fe(OH)2的制备方法。
真题特征导引
知动态 熟真题 明确与熟知课时命题特征
真题特征导引
1.[2025·浙江6月选考真题] 下列含铁化合物的制备方案正确的是(　　)
选项 目标产物 制备方案
A FeCl3·6H2O FeCl2溶液中通足量Cl2后,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
B Fe2O3 红热的铁粉与水蒸气反应
C FeCl2 FeCl2·4H2O在干燥的HCl气流中脱水
D Fe(OH)2 FeCl2溶液中滴加煮沸过的NaOH溶液,在空气中过滤
C
真题特征导引
【解析】 FeCl2溶液中通足量Cl2后,得到FeCl3溶液,加热会促进Fe3+水解且水解生成的HCl挥发,最终生成Fe(OH)3,无法得到 FeCl3·6H2O,A错误;红热的铁粉与水蒸气反应会生成Fe3O4,得不到Fe2O3,B错误;Fe2+在水溶液中会水解生成HCl且易被空气中的氧气氧化,则将FeCl2·4H2O在干燥的HCl气流中脱水可以得到FeCl2,C正确;FeCl2溶液中滴加煮沸过的NaOH溶液,在空气中过滤,生成的Fe(OH)2易被氧化为Fe(OH)3,D错误。
真题特征导引
2.[2025·河南真题] X是自然界中一种常见矿物的主要成分,可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。
下列说法错误的是(　　)
A.Y常用作油漆、涂料等的红色颜料
B.溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化
C.R→Q反应需要在强酸性条件下进行
D.Q可以通过单质间化合反应制备
C
真题特征导引
【解析】 X是自然界中一种常见矿物的主要成分,X和Q的组成元素相同,根据溶液Z、R、Q的颜色可知X中含有铁元素,根据固体颜色可知X是FeS2,Y是Fe2O3,溶液Z中含有Fe3+,溶液R中含有Fe2+,Q是FeS。Fe2O3常用作油漆、涂料等的红色颜料,A正确;溶液Z中Fe3+能发生水解反应生成Fe(OH)3胶体,溶液呈红棕色,含有Fe3+的溶液Z加热煮沸后能形成Fe(OH)3胶体,溶液颜色发生变化,B正确;FeS可溶于强酸,所以R→Q反应不能在酸性溶液中进行,C错误;在加热条件下Fe和S化合生成FeS,D正确。
真题特征导引
3.[2024·广东真题] 部分含Mg或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是 (　　)
A.若a在沸水中可生成e,则a→f的反应一定是化合反应
B.在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化
C.加热c的饱和溶液,一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D.若b和d均能与同一物质反应生成c,则组成a的元素一定位于周期表p区
B
真题特征导引
真题特征导引
区,假设b为Fe2O3,即d为Fe(OH)3,c为铁盐,Fe2O3、Fe(OH)3与稀盐酸反应均生成铁盐,此时组成a的元素为Fe,位于周期表d区,故D错误。
真题特征导引
4.[2024·江苏真题节选] 利用铁及其氧化物循环制氢,原理如图所示。反应器Ⅰ中化合价发生改变的元素有_____________;含CO和H2各1 mol的混合气体通过该方法制氢,理论上可获得________mol H2。
　C、H、Fe　

真题特征导引
课标要点探究
明要点 知通法
具备学科优秀思维能力
课标要点一　铁的单质、氧化物、氢氧化物
1.单质铁
(1)铁元素
铁位于元素周期表中第_______周期第______族,是一种应用广泛的过渡金属元素;铁元素是一种典型的变价金属元素。
(2)铁的物理性质
_________色固体,熔点较高,具有良好的导热性、导电性、延展性,能被
_________吸引。
　四　
　Ⅷ　
　银白　
　磁体　
课标要点一　铁的单质、氧化物、氢氧化物
(3)铁的化学性质
铁的原子结构示意图:
还原性较强,失去电子后生成+2价或+3价的铁。
生成不同价态产物的反应关系如下:
课标要点一　铁的单质、氧化物、氢氧化物
①Fe与O2、Cl2的反应
铁在氧气中燃烧的现象是_________________________,其化学方程式为
_____________________;铁在氯气中燃烧的现象是__________________,其化学方程式为_______________________,不论铁用量多少,与氯气反应的产物都是_______________________。
②Fe与S、水蒸气的反应
Fe与S:_______________ (写化学方程式),不论铁用量多少,与硫反应的产物都是___________________。
　火星四射,生成黑色固体　
　3Fe+2O2 Fe3O4　
　产生棕褐色的烟　
　2Fe+3Cl2 2FeCl3　
　氯化铁(或FeCl3)　
　Fe+S FeS　
　硫化亚铁(或FeS)　
课标要点一　铁的单质、氧化物、氢氧化物
Fe与水蒸气:_____________________________ (写化学方程式)。
③Fe与氧化性酸(如HNO3)的反应(写离子方程式)
Fe与过量稀硝酸:___________________________________。
Fe与少量稀硝酸:_______________________________________。
④Fe与FeCl3溶液反应(写离子方程式)
_________________________。
　3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2　
　Fe+2Fe3+===3Fe2+　
课标要点一　铁的单质、氧化物、氢氧化物
特别提醒
铁遇冷的浓硝酸、浓硫酸时,表面会生成一层致密的氧化膜,化学上称之为钝化,属于化学变化。
课标要点一　铁的单质、氧化物、氢氧化物
2.铁的氧化物
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
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 不溶于水 不溶于水 不溶于水
铁的化合价 _______ _________ _____________
稳定性 不稳定 稳定 稳定
与H+反应 FeO+2H+===Fe2++H2O Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O
与CO的反应
(炼铁原理) FexOy+yCO xFe+yCO2
　+2　
　+3　
　+2、+3　
课标要点一　铁的单质、氧化物、氢氧化物
课标要点一　铁的单质、氧化物、氢氧化物
1∶1的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3物质的量之比为1∶1,Fe3O4的物质的量为任意值)。
课标要点一　铁的单质、氧化物、氢氧化物
3.氢氧化亚铁和氢氧化铁
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
颜色、状态 _______色固体 _________色固体
与盐酸反应 Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
受热分解 — 2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
制法 可溶性亚铁盐与碱溶液反应
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓ 可溶性铁盐与碱溶液反应
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
二者的
关系 在空气中,Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化,最后生成Fe(OH)3,现象是
______________________________,最后变成________色,化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
　白色絮状沉淀迅速变成灰绿色　
　红褐　
　白　
　红褐　
课标要点一　铁的单质、氧化物、氢氧化物
名师点拨
防止Fe(OH)2被氧化的方法
(1)将用于配制溶液的蒸馏水煮沸,去除水中溶解的氧气。
(2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管中亚铁盐溶液底部,并慢慢挤出NaOH溶液。
(3)在亚铁盐溶液上面充入保护气,如H2、N2、稀有气体等。
(4)在亚铁盐溶液上面加保护层,如苯、植物油等。
课标要点一　铁的单质、氧化物、氢氧化物
(5)用Fe作阳极,石墨作阴极,电解NaOH溶液,在溶液上面加苯、汽油等保护层,利用新产生的Fe2+与溶液中的OH-反应制取Fe(OH)2。
课标要点一　铁的单质、氧化物、氢氧化物
课前诊断
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)铁位于元素周期表中第四周期第ⅧB族。(　　)
(2)铁的化学性质比较活泼,所以铁在自然界中全部以化合态存在。(　　)
(3)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3,在少量Cl2中燃烧生成FeCl2。(　　)
(4)Fe分别与氯气、盐酸反应得到相同的氯化物。(　　)
(5)Fe3O4中Fe的化合价有+2价和+3价,因而Fe3O4是FeO与Fe2O3的混合物。(　　)
×
×
×
×
×
课标要点一　铁的单质、氧化物、氢氧化物
2.[2026·庆元中学模拟] 下列铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是(　　)
A.铁粉具有还原性,可用作食品袋中的抗氧化剂
B.FeCl3具有氧化性,可用于除去水中悬浮杂质
C.Fe2O3能与盐酸反应,可用于制作红色涂料
D.FeS难溶于水,可用于除去废水中的Cu2+、Hg2+
A
课标要点一　铁的单质、氧化物、氢氧化物
【解析】铁粉具有还原性,能与空气中的氧气反应,可用作食品袋中的抗氧化剂,延长食品的保质期,故A正确;氯化铁中Fe3+易水解,在溶液中水解生成的氢氧化铁胶体能吸附水中悬浮杂质,使杂质聚沉而达到净水的目的,与氧化性无关,故B错误;氧化铁是红棕色粉末,常用于制作红色涂料,跟氧化铁能与盐酸反应无关,故C错误;硫化亚铁的溶解度大于硫化铜、硫化汞,常用于除去废水中的铜离子和汞离子,与硫化亚铁难溶于水无关,故D错误。
课标要点一　铁的单质、氧化物、氢氧化物
B
课标要点一　铁的单质、氧化物、氢氧化物
课标要点一　铁的单质、氧化物、氢氧化物
课标要点一　铁的单质、氧化物、氢氧化物
课标要点一　铁的单质、氧化物、氢氧化物
课标要点一　铁的单质、氧化物、氢氧化物
角度2　氢氧化亚铁制备实验探究
例2 用如图所示装置(夹持仪器省略)制备氢氧化亚铁。
实验步骤如下:
Ⅰ.检查装置气密性后,关闭K2、K5、K6,打开K1、K3、K4,使装置A中产
课标要点一　铁的单质、氧化物、氢氧化物
生的气体进入装置B中,排尽装置B中的空气。
Ⅱ.待装置B中空气排尽后,关闭K3,打开K2,将装置A中的溶液压入装置B中并观察现象。
Ⅲ.关闭K1、K2,打开K5、K6,使装置C中产生的气体通入装置B中并观察现象。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_________________,B中长玻璃管的作用是
　恒压滴液漏斗　
课标要点一　铁的单质、氧化物、氢氧化物
____________________________________。
(2)装置A中金属离子的检验方法是________________________________
______________________________________________________________
______________________。
(3)步骤Ⅲ装置B中的现象是
____________________________________________,其发生反应的化学方程式为___________________________________。
　平衡气压,辅助排出装置B中的空气　
　 取少量装置A烧瓶中的液体于洁净
试管中,滴加几滴KSCN溶液,无明显现象,再滴加几滴H2O2溶液,溶液变为
红色,则证明存在Fe2+　
　白色沉淀逐渐变为灰绿色,最后变为红褐色　　
　4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3　
课标要点一　铁的单质、氧化物、氢氧化物
【解析】氢氧化亚铁容易被氧气氧化,因此打开K1、K3、K4,关闭K2、K5、K6,装置A中产生H2,可排出装置B中的空气,因此长玻璃管的作用是辅助排出装置B中的空气和平衡压强,防止装置中压强过大,发生危险。
课标要点一　铁的单质、氧化物、氢氧化物
即时巩固
1.[2026·学军中学模拟] 下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是 (　　)
A.①③④⑤　　　　　　 B.①②⑤
C.①②③④ D.②④⑤
B
课标要点一　铁的单质、氧化物、氢氧化物
【解析】 根据题中信息可知要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀,必须在制取过程中尽可能减少反应物和产物与空气的接触。实验⑤加入有机物隔离空气;实验②中Fe和稀硫酸反应生成氢气能排出装置中的氧气,所以也能减少与氧气接触;实验①导管口插入溶液中,铁与稀硫酸反应生成氢气可以排出装置中氧气,能减少与氧气接触;实验③④生成的氢氧化亚铁能与空气中的氧气发生反应:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,不能长时间观察到氢氧化亚铁。综上所述,B项符合题意。
课标要点一　铁的单质、氧化物、氢氧化物
2.[2026·龙泉中学模拟] 铁与不同浓度的硝酸反应时各种还原产物的相对含量与硝酸浓度的关系如图所示(反应后铁在化合物中的化合价为+3价)。下列说法错误的是(　　)
A.硝酸的浓度越小,其还原产物中氮的价态越
低的成分越多
B.硝酸与铁反应往往同时生成多种还原产物
C.12.2 mol·L-1硝酸溶液与一定量的铁粉完全反应,得到标准状况下的气体2.24 L,则参加反应的硝酸的物质的量为0.1 mol
D.硝酸浓度为9.75 mol·L-1时,氧化剂与还原剂的物质的量之比可为15∶13
C
课标要点一　铁的单质、氧化物、氢氧化物
【解析】由图可知,硝酸的浓度越小,其还原产物中铵根离子含量越大,故氮的价态越低的成分越多,故A正确;由图可知,硝酸与铁反应往往同时生成铵根离子、一氧化氮、二氧化氮、氮气、一氧化二氮中的多种还原产物,故B正确;标准状况下的气体体积为2.24 L,则生成气体0.1 mol,但是不确定气体中具体物质种类,故不能计算参加反应的硝酸的物质的量,故C错误;硝酸的浓度为9.75 mol·L-1时,反应生成Fe3+、NO、NO2、N2O,则根据图像知NO、NO2、N2O的物质的量之比为10∶6∶2,假设NO、NO2、N2O的物质的量分别为10 mol、6 mol、2 mol,根据氮元素守恒可知,反应
课标要点一　铁的单质、氧化物、氢氧化物
课标要点二　铁盐、亚铁盐的性质与检验
　还原性　
　还原性　
课标要点二　铁盐、亚铁盐的性质与检验
Fe(OH)2是弱碱,含Fe2+的盐(如硫酸亚铁)溶液呈酸性。配制硫酸亚铁溶液时常加少量__________抑制Fe2+的水解,加少量________防止Fe2+被氧化。
　硫酸　
　铁屑　
课标要点二　铁盐、亚铁盐的性质与检验
　氧化性　
课标要点二　铁盐、亚铁盐的性质与检验
利用Fe3+易水解的性质,实验室可通过将饱和FeCl3溶液滴入沸水中制取氢氧化铁胶体,反应的化学方程式为FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl。
课标要点二　铁盐、亚铁盐的性质与检验
3.Fe2+、Fe3+的检验方法
(1)用KSCN溶液和氯水
(2)用NaOH溶液
课标要点二　铁盐、亚铁盐的性质与检验
课标要点二　铁盐、亚铁盐的性质与检验
×
×
×
×
√
课标要点二　铁盐、亚铁盐的性质与检验
2.某催化剂为铁的氧化物,某化学兴趣小组在实验室里对该催化剂中铁元素的价态进行探究。查阅有关资料得知Fe2+能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色;HNO3具有强氧化性。
请完成下列对铁元素价态的探究。
(1)①提出合理假设。
假设1:催化剂中铁元素为+3价;
假设2:催化剂中铁元素为+2价;
课标要点二　铁盐、亚铁盐的性质与检验
假设3:____________________________________。
②设计实验方案。
③根据②的实验方案进行实验。
(2)步骤1:取一定量的稀硫酸于试管中,加热煮沸数分钟,目的是
_____________________________。
步骤2:取少量样品于试管中,加入处理过的硫酸并加热,得到A溶液。
(3)步骤3:取少量A溶液于试管中,滴加KSCN溶液,振荡,若不出现红色,则
　催化剂中铁元素既有+3价又有+2价　
　除去硫酸中溶解的氧气　
课标要点二　铁盐、亚铁盐的性质与检验
假设_______成立;若出现红色,则假设_________成立。
(4)步骤4:另取少量A溶液于试管中,加入KMnO4溶液,振荡,结合步骤3中的结论,若出现______________________现象,则假设1成立;反之,则假设3成立。
(5)某同学将步骤2中的稀硫酸改成稀硝酸得到了A溶液,向少量A溶液中滴加KSCN溶液后出现红色,由此得出该催化剂中铁元素为+3价的结论,该结论是否合理 ________ (填“是”或“否”),理由是
______________________________。
　2　
　1或3　
　高锰酸钾溶液不褪色　
　否　
　加入硝酸会将Fe2+氧化成Fe3+　
课标要点二　铁盐、亚铁盐的性质与检验
【解析】(1)铁的氧化物中铁元素有+2、+3价,所以,催化剂中铁元素的价态有三种情况:价态全部为+3价;价态全部为+2价;价态为+3价、+2价。(2)稀硫酸中含有溶解的氧气,氧气可以氧化亚铁离子,故煮沸硫酸的目的是除去硫酸中溶解的氧气。(3)Fe3+遇KSCN溶液呈红色,取A溶液于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液无明显变化,则说明催化剂中铁元素的价态不含+3价,假设2成立;若溶液变为红色,则说明催化剂中铁元素的价态含+3价,假设1或3成立。(4)若KMnO4溶液由紫红色变为无色,则说明催化剂中铁元素的价态含+2价;若不褪色,则说明催化剂中铁元素的价态不含+2价。
课标要点二　铁盐、亚铁盐的性质与检验
(5)硝酸具有强氧化性,加入硝酸会将Fe2+氧化成Fe3+,不能得出该催化剂中铁元素为+3价。
课标要点二　铁盐、亚铁盐的性质与检验
命题探究
例题 [2026·杭州第四中学模拟] 现有下列实验探究摩尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]的化学性质。
装置 实验 试剂a 现象
① 紫色石蕊溶液 溶液变红色
② 过量NaOH溶液 产生白色沉淀
③ 酸性KMnO4溶液 KMnO4溶液褪色
④ K3[Fe(CN)6]溶液 产生蓝色沉淀
课标要点二　铁盐、亚铁盐的性质与检验
B
课标要点二　铁盐、亚铁盐的性质与检验
课标要点二　铁盐、亚铁盐的性质与检验
即时巩固
1.[2026·文成中学模拟] 向FeI2溶液中滴加适量氯水,将反应后的溶液分成甲、乙、丙3份,向甲试管中滴加淀粉溶液,向乙试管滴加KSCN溶液,向丙试管中滴加酸性高锰酸钾溶液。下列有关说法正确的是(　　)
A.若甲试管溶液呈蓝色,则乙试管溶液一定呈红色
B.若甲试管溶液呈蓝色,则乙试管溶液可能无明显现象
C.乙试管溶液呈红色,则甲试管溶液不可能呈蓝色
D.甲试管溶液呈蓝色,丙试管中溶液紫红色褪去,说明滴加氯水后的溶液中一定存在Fe3+和Fe2+
B
课标要点二　铁盐、亚铁盐的性质与检验
【解析】 还原性:I->Fe2+,向FeI2溶液中滴加适量氯水,I-先被Cl2氧化为I2,如果Cl2有剩余,再将Fe2+氧化为Fe3+,淀粉遇I2溶液变蓝色,KSCN溶液能与Fe3+反应生成络合物而使溶液呈红色,酸性高锰酸钾溶液能与I-、Fe2+反应生成I2和Fe3+。氯水先氧化I-后氧化Fe2+,所以若甲试管溶液呈蓝色,说明氯水和I-反应生成I2,如果氯水少量时,Fe2+不参加反应,则乙试管溶液不呈红色,A项错误,B项正确;如果乙试管溶液呈红色,说明含有Fe3+,则I-一定完全被氧化为I2,则甲试管溶液一定呈蓝色,C项错误;甲试管溶液呈蓝色,丙试管中溶液紫红色褪去,说明FeI2和氯水反应生成I2,且溶液中还有Fe2+,不一定有Fe3+,D项错误。
课标要点二　铁盐、亚铁盐的性质与检验
2.下列有关Fe3+、Fe2+检验的说法正确的是(　　)
A.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,该溶液中一定含Fe3+
B.在溶液中滴加KSCN溶液,溶液显红色,证明原溶液中有Fe3+,无Fe2+
C.证明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是滴加NaOH溶液,先产生白色沉淀,后变灰绿色,最后呈红褐色
D.向某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明原溶液中有Fe2+,无Fe3+
C
课标要点二　铁盐、亚铁盐的性质与检验
【解析】 向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,说明溶液中一定含有Fe2+,故A项错误;在溶液中加KSCN溶液,溶液显红色,证明原溶液中有Fe3+,但不能确定是否含有Fe2+,故B项错误;若溶液中只含有Fe2+,Fe2+与OH-反应生成具有还原性的Fe(OH)2白色沉淀,被空气中的氧气氧化迅速变成灰绿色,最终变成红褐色,故C项正确;向某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明原溶液中含有Fe2+,但不能说明无Fe3+,故D项错误。

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