【文档说明】高考化学一轮复习精讲精练第11讲 铁及其重要化合物（精讲）（解析版） .doc，共(20)页，432.000 KB，由MTyang资料小铺上传

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第11讲铁及其重要化合物【考情分析】1.了解铁的主要性质及其应用。了解铁的重要化合物及其应用。2．掌握铁及其重要化合物的制备方法。【核心素养分析】1.宏观辨识与微观探析：认识铁及其化合物的性质及应用，能以“铁三角”转化关系理解变价元素的转化条件。2.科学态度与社会责任：

利用铁及其化合物的性质，科学认识铁及其化合物的提纯和制备工艺流程，形成严谨求实的科学态度和崇尚真理的意识。3.科学探究与创新意识：能提出有价值的氢氧化亚铁及其他铁的化合物的制备方案，并进行实验探究。【重点知识梳理】知识点一铁及其重要化合物的性

质1．铁铁位于元素周期表中第4周期Ⅷ族，是一种应用最广泛的过渡金属元素；铁元素是一种典型的变价金属元素。(1)结构(2)铁的物理性质银白色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被磁铁吸引。(3)铁的化学性质铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价

。①与非金属单质的反应与O2反应常温铁锈(成分为Fe2O3·xH2O)点燃3Fe＋2O2=====点燃Fe3O4与Cl2反应点燃2Fe＋3Cl2=====点燃2FeCl3与S、I2反应Fe＋S=====△FeS、Fe＋I2=====△FeI2②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＋4H2O(g)=====高温Fe3O4＋4H2。③与酸的反应与H＋反应Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑与稀HNO3反应过量Fe＋4H＋＋NO－3===Fe3＋＋NO↑＋2H2O少量3Fe＋8H＋＋2NO－3===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O

与浓H2SO4、浓HNO3反应常温下钝化，加热分别生成SO2、NO2④与某些盐溶液反应Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋【归纳总结】①Fe与Cl2反应无论用量多少都生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2。②铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主

要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。③铁与一般氧化剂(如S、HCl、FeCl3、CuSO4、I2等)反应时被氧化为Fe2＋，铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等)反应时被氧化为Fe3＋。④在电化学中铁作负极时电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋。(

3)铁的冶炼冶炼原理：Fe2O3＋3CO=====高温2Fe＋3CO22．铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4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＋===Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O3.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F

e(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＋O2＋2H2O===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(Fe2O3·xH2O)，受热易分解，方程式为2Fe(OH)3=====△Fe2

O3＋3H2O；制取Fe(OH)3用可溶性铁盐与碱反应，离子方程式：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。4．亚铁盐(1)Fe2＋的氧化性和还原性含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，Fe2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以还原性为主，如：遇Br2、C

l2、H2O2、NO－3(H＋)等均表现为还原性。Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。(2)可水解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

液时常加少量硫酸抑制Fe2＋的水解，加少量铁屑防止Fe2＋被氧化。5．铁盐的性质及应用(1)氧化性：含有Fe3＋的溶液呈棕黄色，Fe3＋处于铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、H2S等均表现为氧化性。①Fe3＋与S2－、I－、HS－、SO2－3等具有较强还原性的离子不能大量共存

。②Fe3＋可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋。(2)易水解：Fe(OH)3是很弱的碱，且溶度积很小，因而Fe3＋极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。①利用Fe3＋易水解的性质，实验室

可用FeCl3滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，反应的化学方程式：FeCl3＋3H2O=====△Fe(OH)3(胶体)＋3HCl。②利用Fe3＋易水解的性质，工业上常用调节pH方法除去溶液中的铁离子。③利用Fe3＋易水解的性质，实验室配制氯化铁溶液，通常将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸

中，然后再稀释至所需浓度。④Fe3＋与HCO－3、[Al(OH)4]－、CO2－3、ClO－等水解呈碱性的离子不能大量共存。知识点二Fe2＋和Fe3＋的检验1．亚铁盐(1)Fe2＋的氧化性和还原性含有Fe2＋的溶液呈

浅绿色，Fe2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以还原性为主，如遇Br2、Cl2、H2O2、NO－3(H＋)、MnO－4(H＋)等均表现为还原性。Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式：2Fe2＋＋2H＋＋H2O2==

=2Fe3＋＋2H2O向FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液褪色。反应的离子方程式：MnO－4＋5Fe2＋＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。(2)可水解Fe2＋的盐(如硫酸亚铁)溶

液因水解呈酸性。2．铁盐(1)氧化性：含有Fe3＋的溶液呈黄色，Fe3＋处于铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、H2S等均表现为氧化性。如用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式2Fe3＋＋Cu===2Fe3＋＋Cu2＋。(2)易水解：Fe3＋极易水解，只能存在

于酸性较强的溶液中。3．Fe2＋、Fe3＋的检验方法(1)Fe2＋的检验方法1样品溶液―――――――→滴加KSCN溶液无现象―――――――→滴加氯水或双氧水溶液变红色，证明含有Fe2＋方法2样品溶液――――――――→加入NaOH溶液产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为

红褐色，证明含有Fe2＋方法3样品溶液―――――――――→加入K3[FeCN6]溶液生成蓝色沉淀，证明含有Fe2＋(2)Fe3＋的检验方法1样品溶液――――――――→滴加KSCN溶液溶液变红色，证明含有Fe3＋方法2样品溶液―――――――→加入NaO

H溶液产生红褐色沉淀，证明含有Fe3＋(3)混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验①Fe3＋的检验a.混合溶液――→滴加KSCN溶液溶液变血红色，说明含有Fe3＋b.混合溶液――→淀粉/KI试纸试纸变蓝色，说明含有Fe3＋②Fe2＋的检验a.混合溶液――→滴加酸性K

MnO4溶液KMnO4溶液褪色，说明含有Fe2＋b.混合溶液――→滴加溴水溴水褪色，说明含有Fe2＋c.混合溶液――→滴加K3[Fe（CN）6]溶液生成蓝色沉淀，说明含有Fe2＋4．亚铁盐、铁盐性质应用(1)盐溶液的配制与保存(2)物质的制备(3)判断离子能否共存Fe2＋不

共存NO－3(H＋)、ClO－、MnO－4(H＋)Fe3＋不共存S2－、I－、SO2－3Fe3＋不共存HCO－3、CO2－3等水解相互促进的离子【典型题分析】高频考点一铁及其化合物的性质例1.（高考组合题）下列有关物质性

质的叙述错误的是（）A.（2018·江苏卷）向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液不显红色B．（2019·天津卷）将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2C．（2010·江苏卷）室温下，Fe与浓H2SO4反应生成FeSO4D.（2018·江苏卷）Cu与FeCl3

溶液反应可生成CuCl2【答案】C【解析】FeCl2溶液中含Fe2+，NH4SCN用于检验Fe3+，向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液不会显红色，A正确；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，B正确；室温下，铁在浓硫酸中发生钝化，C错误

；Cu与FeCl3溶液反应生成CuCl2和FeCl2，反应的化学方程式为Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，D正确。【变式探究】（高考组合题）下列观点的叙述正确的是（）A.（2017·江苏卷）无色透明的溶液中：Fe3+、Mg2+、SCN–、Cl–B.（

2017·江苏卷）Fe2Cl⎯⎯⎯→点燃FeCl2NaOH(aq)⎯⎯⎯⎯⎯→Fe(OH)2C.（2018·江苏卷）D.（2017·新课标II卷）向2mL0.1mol·L－1的FeCl3溶液中加足量铁粉，振荡，加1滴K

SCN溶液，黄色逐渐消失，加KSCN溶液颜色不变，说明还原性：Fe>Fe2+【解析】Fe3+和SCN−会发生反应生成血红色的配合物，A错误；铁与氯气反应只能生成氯化铁，B错误；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，C错误；加入过量的铁粉，黄色消失，加入KSCN溶液，溶液不变色，说明Fe3＋完全被消耗，即Fe＋2Fe3+=3Fe2+，根据氧化还原反应规律，还原剂的还原性大于还原产物得还原性，Fe元素化合价升高，Fe为还原剂，F

e2+即使还原产物又是氧化产物，因此还原性Fe>Fe2+，D正确。【答案】D高频考点二铁及其化合物的计算例2．（陕西咸阳一中调研）有一块铁的氧化物样品，用140mL5.0mol·L－1盐酸恰好将其完全溶解，所得溶液还能吸收0.025molCl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3

＋，则该样品可能的化学式为()A．Fe2O3B．Fe3O4C．Fe4O5D．Fe5O7【答案】D【解析】根据2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－可知，铁的氧化物样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2＋)＝0.025mol×2＝

0.05mol，根据电荷守恒得2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝n(Cl－)，则n(Fe3＋)＝0.2mol，故n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.05∶0.2＝1∶4，故该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。【方法技巧】确定铁的氧化物组成的基本方法设

铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m∶n，则氧化物中n(Fe)∶n(O)＝m56∶n16＝a∶b，若a∶b＝1∶1，则铁的氧化物为FeO；若a∶b＝2∶3，则铁的氧化物为Fe2O3；若a∶b＝3∶4，则铁的氧化物为Fe3O4或FeO与Fe

2O3按物质的量之比为1∶1的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1，Fe3O4为任意值)。【变式探究】（山西运城一中模拟）含有agHNO3的稀硝酸与bg铁恰好反应，铁全部溶解，生成NO。已知有a4gHNO3被

还原，则a∶b不可能是()A．3∶1B．3∶2C．4∶1D．9∶2【答案】B【解析】若生成硝酸亚铁：3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O1682×63＝126ba4168b＝126a4a∶b＝3∶1若生成硝酸铁：Fe＋4HN

O3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O5663ba456b＝63a4a∶b＝9∶2还可能生成硝酸铁和硝酸亚铁的混合物，所以3∶1≤a∶b≤9∶2之间，不符合题意的只有B项。【方法技巧】数轴法分析铁与稀硝酸反应的产物一是明确哪种物质过量，二是根据两种物质的量分析讨

论判断。根据化学方程式：HNO3过量：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；Fe过量：Fe＋2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2；两者相加得总方程式：3Fe＋8HNO3(稀)===3

Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；可以用数轴表示：解题时需注意量的范围：①n（Fe）n（HNO3）≤14，产物仅有Fe(NO3)3，稀HNO3可能有剩余；②n（Fe）n（HNO3）≥38，产物仅有Fe(NO3)2，Fe可能有剩余；③1

4＜n（Fe）n（HNO3）＜38，产物为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，Fe和稀HNO3都完全反应。高频考点三、铁及其化合物的实验探究例3.（2019·新课标Ⅰ卷）硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]

是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下:回答下列问题:(1)步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是。(2)步骤②需要加热的目的是，温度保持80~95℃，采用的合适加热方式是。铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需要净

化处理，合适的装置为(填标号)。ABCD(3)步骤③中选用足量的H2O2，理由是。分批加入H2O2，同时为了，溶液要保持pH小于0.5。(4)步骤⑤的具体实验操作有，经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加

热到150℃时失掉1.5个结晶水，失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为。【解析】(1)油污在热的碱性条件下易水解，故去除废铁屑表面的油污的方法是碱煮水洗。(2)适当加热可加快反应速率。加热温度为80~95℃，低于100℃，可用热水浴加热。铁屑中含有少

量硫化物，与H2SO4反应生成H2S气体，H2S易与NaOH溶液反应，为防倒吸，故选C装置。(3)足量的H2O2可充分将Fe2+氧化为Fe3+，且不会引入新的杂质。Fe3+易水解，故溶液应保持一定的pH，防止Fe3+水解。(4)在过程④后溶液中存在大量的Fe3

+、NH4+、SO42-，从溶液中提取晶体的操作有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等。(5)硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]晶体失去1.5个结晶水，失重5.6%，可知×100%=5.6%，解得x=12，硫酸铁铵晶体的化学式为NH4Fe(SO4)2·12H2O

。【答案】(1)碱煮水洗(2)加快反应热水浴C(3)将Fe2+全部氧化为Fe3+；不引入杂质防止Fe3+水解(4)加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)(5)NH4Fe(SO4)2·12H2O【变式探究】（2018·北京卷）

实验小组制备高铁酸钾（K2FeO4）并探究其性质。资料：K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。（1）制备K2FeO4（夹持装置略）①A为氯气发生装置。A中反应方程式是________________（锰被还原为Mn2+）。②

将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。③C中得到紫色固体和溶液。C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH===2K2FeO4+6KCl+8H2O，另外还有________________。（2）探究

K2FeO4的性质①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a，经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl－而产生Cl2，设计以下方案：方案Ⅰ取少量a，滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色。方案Ⅱ用KOH溶液充分洗涤C中所得固体，再用KOH

溶液将K2FeO4溶出，得到紫色溶液b。取少量b，滴加盐酸，有Cl2产生。Ⅰ．由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有______离子，但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl－氧化，还可能由________________产生（用方程式表示）

。Ⅱ．方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl－。用KOH溶液洗涤的目的是________________。②根据K2FeO4的制备实验得出：氧化性Cl2________（填“＞”或“＜”），而方案Ⅱ实验表明，Cl2和的氧化性强弱关系相反，原因是________________。③

资料表明，酸性溶液中的氧化性＞，验证实验如下：将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色，该现象能否证明氧化性＞。若能，请说明理由；若不能，进一步设计实验方案。理由或方案：________________。【解析】（1）①A为氯

气发生装置，KMnO4与浓盐酸反应时，锰被还原为Mn2+，浓盐酸被氧化成Cl2，KMnO4与浓盐酸反应生成KCl、MnCl2、Cl2和H2O，根据得失电子守恒和原子守恒，反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2Mn

Cl2+5Cl2↑+8H2O，离子方程式2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。②由于盐酸具有挥发性，所得Cl2中混有HCl和H2O（g），HCl会消耗Fe（OH）3、KOH，用饱和食盐水除去HCl，除杂装置B为。③C中Cl2发生的反应有3C

l2+2Fe（OH）3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O，还有Cl2与KOH的反应，Cl2与KOH反应的化学方程式为Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O，反应的离子方程式为Cl2+2OH-=

Cl-+ClO-+H2O。（2）①根据上述制备反应，C的紫色溶液中含有K2FeO4、KCl，还可能含有KClO等。I.方案I加入KSCN溶液，溶液变红说明a中含Fe3+。但Fe3+的产生不能判断K2FeO4与Cl-发生了反应，根据题意K2

FeO4在酸性或中性溶液中快速产生O2，自身被还原成Fe3+，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，可能的反应为4FeO42-+20H+=3O2↑+4Fe3++10H2O。II.产生Cl2还可能是ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H

2O，即KClO的存在干扰判断；K2FeO4微溶于KOH溶液，用KOH溶液洗涤的目的是除去KClO、排除ClO-的干扰，同时保持K2FeO4稳定存在。②制备K2FeO4的原理为3Cl2+2Fe（OH）3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O，在该反应中Cl元素的化合价由0价降至-1价，C

l2是氧化剂，Fe元素的化合价由+3价升至+6价，Fe（OH）3是还原剂，K2FeO4为氧化产物，根据同一反应中，氧化性：氧化剂氧化产物，得出氧化性Cl2FeO42-；方案II的反应为2FeO42-+6Cl-+16H+=2Fe

3++3Cl2↑+8H2O，实验表明，Cl2和FeO42-氧化性强弱关系相反；对比两个反应的条件，制备K2FeO4在碱性条件下，方案II在酸性条件下；说明溶液的酸碱性的不同影响物质氧化性的强弱。③该小题为开放性试题。若能，根据题意K2FeO4在足量H2SO4溶液中会转化为Fe3+和O2，最

后溶液中不存在FeO42-，溶液振荡后呈浅紫色一定是MnO4-的颜色，说明FeO42-将Mn2+氧化成MnO4-，所以该实验方案能证明氧化性FeO42-MnO4-。（或不能，因为溶液b呈紫色，溶液b滴入MnSO4和H2SO4的混合溶液

中，c（FeO42-）变小，溶液的紫色也会变浅；则设计一个空白对比的实验方案，方案为：向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4，观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色）。【答案(1).2KMnO4+16HCl==2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2OCl2+2OH−==Cl−+ClO−+H2O（2）Ⅰ.

Fe3+4FeO42−+20H+==4Fe3++3O2↑+10H2OⅡ．排除ClO−的干扰>溶液的酸碱性不同若能，理由：FeO42−在过量酸的作用下完全转化为Fe3+和O2，溶液浅紫色一定是MnO4−的颜色（若不能，方案：向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4，观

察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色）高频考点四氢氧化亚铁制备方法的实验创新改进例4.（哈尔滨三中一中模拟）下列各图示中能较长时间看到Fe（OH）2白色沉淀的是（填序号）。【答案】①②③⑤【解析】Fe（OH）2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe（OH）3，即发生反应：4Fe（OH）2＋O2＋2H2

O===4Fe（OH）3。因此要较长时间看到Fe（OH）2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。①②原理一样，都是先用铁与稀硫酸反应产生的氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe（OH）2处在氢气的保护中；③的原理为铁做阳极产生Fe2＋，与阴极产生的OH－结合生成Fe

（OH）2，且液面用汽油保护，能防止空气进入；⑤中液面加苯阻止了空气进入；④由于空气中的氧气能迅速将Fe（OH）2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。【变式探究】（山东淄博一中模拟）如图所示，此装置可用来制取和观察Fe

（OH）2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6mol·L－1的硫酸，其他试剂任选。填写下列空白：（1）B中盛有一定量的NaOH溶液，A中烧瓶内应预先加入的药品是。A中反应的离子方程式是___

______________________________________________________________________________。（2）实验开始时先将止水夹a（填“打开”或“关闭”）。（

3）简述生成Fe（OH）2的操作过程：___________________________________________________。（4）实验完毕，打开b处止水夹，放入一部分空气，此时B中发生反应的化学方程式为___________________________________

_____________________________________。【解析】Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，产生的H2将Fe2＋压入B中，发生反应：Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓

；Fe（OH）2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe（OH）3，即发生反应：4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3。【答案】（1）铁屑Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑（2）打开（3）待A装置反应一段时间后关闭止水夹a，产生的H2将FeSO4溶液压

入B中进行反应（4）4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3【方法技巧】制备Fe（OH）2常用的三种方法（1）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CCl4），以防止空气与Fe（OH）2

接触发生反应，如图1所示。（2）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，这样可较长时间观察到白色沉淀，如图2所示。（3）电解法用铁做阳极，电解NaCl（或NaOH）溶液，并在液面

上覆盖苯（或煤油），如图3所示。另外，反应液要现用现配，且配制亚铁盐溶液和碱溶液所用的蒸馏水都需要加热煮沸除氧。高频考点五考查Fe2＋、Fe3＋相关实验例5.（福建厦门一中质检）某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。回答下列问题：(1)分别取一定量氯化铁

、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol·L－1的溶液。在配制FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是______________________________________________。(2)甲组同学取2mLFeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN

溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为________________________________________________________________

________。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是___________

_____________________________________________________________。(4)丙组同学取10mL0.1mol·L－1KI溶液，加入6mL0.1mol·L－1FeCl3溶液混合。分别取

2mL此溶液于3支试管中进行如下实验：①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层呈紫色；②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。实验②检验的离子是________(填离子符号)；实验①和③说明：在I－过量的情况下

，溶液中仍含有________(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为________________________________________________________________________。(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2

溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为________________________；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是______________________________；生成沉淀的原因是

__________________________(用平衡移动原理解释)。【解析】(1)Fe2＋具有还原性，FeCl2溶液易被氧化而变质，配制FeCl2溶液时加入少量铁屑，目的是防止Fe2＋被氧化。(2)溶液变红，说明有Fe3＋生成，则FeCl2溶液与氯水反应生成FeCl3，

离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(3)甲组实验中，FeCl2易被空气中的O2氧化，生成FeCl3，因此实验不够严谨，加入煤油，煤油的密度比水小，可以起到隔绝空气的作用，从而排除氧气对实验的影响。(4

)实验②中K3[Fe(CN)6]溶液的作用是检验Fe2＋。根据实验①，CCl4层显紫色，说明有I2生成，根据实验②，生成蓝色沉淀，说明有Fe2＋生成，根据实验③，溶液变红，说明有Fe3＋剩余，I－过量的情况下，溶液中仍含有Fe

3＋，由此说明该反应为可逆反应。(5)溶液变为棕黄色，说明生成了Fe3＋，离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。溶液中有气泡出现，说明H2O2在Fe3＋的催化作用下发生了分解反应，生成了O2，随后生成红褐色沉淀，则沉淀为Fe(OH)3，H2O2分

解放出热量，促进Fe3＋的水解平衡Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋向正反应方向不断进行，因此得到Fe(OH)3沉淀。【答案】(1)防止Fe2＋被氧化(2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)(4)Fe2＋

Fe3＋可逆反应(5)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2OFe3＋催化H2O2分解产生O2H2O2分解反应放热，促进Fe3＋的水解平衡正向移动【方法技巧】检验Fe2＋和Fe3＋时的注意事项（1）检验Fe2＋时不能先加氯水后

加KSCN溶液，也不能将加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中（新制氯水可以氧化SCN－）。（2）当溶液浓度较稀时，利用观察法或加NaOH溶液的方法都不宜检验Fe2＋和Fe3＋的存在。（3）Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe

2＋（Cl－能还原酸性KMnO4，有干扰）。（4）检验Fe2＋、Fe3＋的其他方法①检验Fe2＋最好、最灵敏的试剂是铁氰化钾K3[Fe（CN）6]。②检验Fe3＋也可用苯酚（C6H5OH），在FeCl3

溶液中滴加苯酚，溶液显紫色。【变式探究】（江苏无锡一中模拟）下列离子的检验方法合理的是()A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈血红色，说明不含Fe2＋B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变血红色，说明原溶液中含有

Fe2＋C．向某溶液中加入NaOH溶液，立即得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋【答案】C【解析】滴入KSCN溶液后呈血红色，说明含有Fe3＋，不能证明

Fe2＋是否存在，A项错误；先通入Cl2，后滴加KSCN溶液变血红色，说明可能含有Fe2＋，但不能确定，B项错误；加入NaOH溶液后得到白色沉淀，又观察到逐渐变红褐色，说明含有Fe2＋，但不能确认是否含有M

g2＋，D项错误。高频考点六铁及其化合物的转化例6.（河北正定中学模拟）硫酸亚铁铵晶体[（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O]在空气中比一般亚铁盐稳定，是定量分析化学中常用的还原剂，其实验室制备流程如图所示：下列说法不正确的是（）A

.“除油污”过程中使用热的Na2CO3溶液效果更好B.制备硫酸亚铁时铁屑与硫酸反应完全时的现象是不再有气泡产生C.“趁热过滤”后的滤液略显黄色的原因是4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2OD.理论上加入（NH4）2SO4固体的质量为6.0g【答案】D

【解析】Na2CO3溶液中CO2－3水解使溶液呈碱性，油污在碱性环境中能够水解，升高温度，CO2－3水解平衡正向移动，溶液碱性增强，故用热的Na2CO3溶液除油污效果更好，A项正确；为防止Fe2＋被氧化，加入的铁屑需过量，铁屑与硫酸反应完全就是硫酸反应完全，反应完全时不再有气泡产生，

B项正确；“趁热过滤”后的滤液略显黄色是因为Fe2＋在空气中被氧气氧化为Fe3＋，反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，C项正确；由工艺流程图可知，反应的铁的质量为5.0g－2.2g＝2.8g，物质的量为2.8g56g/mol＝0.05mol，理论

上可制备0.05mol硫酸亚铁铵晶体，则需要加入0.05mol（NH4）2SO4，所以加入（NH4）2SO4固体的质量为0.05mol×132g/mol＝6.6g，D项错误。【举一反三】（2018·高考全国卷Ⅰ）磷酸亚铁锂

（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如图所示：下列叙述错误的是（）A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用B.从“正极片”中可回收的金属元素Al、Fe、LiC.“沉淀”反应的金属离子为Fe3＋D.上述流程

中可用硫酸钠代替碳酸钠【答案】D【解析】废旧电池中含有的金属、电解质溶液会对水体和土壤等造成污染，处理废旧电池有利于资源再利用，同时能够降低环境污染，保护环境，A项正确；从流程图看出，正极材料涉及了铝、铁、锂等金属，B项正确；因流程中加入的有H

NO3，故在含Li、P、Fe等滤液中加碱液，发生“沉淀”反应的金属离子为Fe3＋，C项正确；因为锂及其化合物的性质与镁相似，由硫酸镁易溶于水推知，硫酸锂易溶于水，由碳酸镁微溶于水推知，碳酸锂微溶于水，所以不能用硫酸钠代替碳酸钠，D项错误。【变式探究

】（2019·全国卷Ⅰ）硫酸铁铵[NH4Fe（SO4）2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下：回答下列问题：（1）步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是。（

2）步骤②需要加热的目的是，温度保持80～95℃，采用的合适加热方式是。铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化处理，合适的装置为（填标号）。（3）步骤③中选用足量的H2O2，理由是________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________。分批加入H

2O2，同时为了，溶液要保持pH小于0.5。（4）步骤⑤的具体实验操作有______________________________________________，经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。（5）采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶

水数，将样品加热到150℃时失掉1.5个结晶水，失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为。【解析】（1）除去铁屑表面油污的方法是用热纯碱溶液清洗铁屑，再用水洗。（2）铁与稀硫酸反应时加热，可提高反应速率。温度低于水的沸点，可以

用热水浴加热，受热均匀且便于控制。含少量硫化物的铁屑与稀硫酸反应有硫化氢生成。氢气不与碱溶液反应，而硫化氢能与碱溶液反应，硫化氢在水中溶解度小，故氢气中混有的硫化氢用烧碱溶液除去，又因为硫化氢与碱反应较快，容易引起倒吸，C装置倒置漏斗能防倒吸。故宜选择C装置吸

收硫化氢。（3）铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，加入足量双氧水的目的是将Fe2＋全部氧化为Fe3＋，发生反应为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，从生成物看，又不引入杂质。铁离子对双氧水分解起催化作用，分批加入双氧水，避免

反应过快、放出热量较多，减少双氧水分解，以免造成氧化剂损失；铁离子易水解，保持溶液呈强酸性，避免铁离子发生水解反应生成氢氧化铁。（4）步骤⑤是要从溶液中得到硫酸铁铵晶体，故实验操作有加热浓缩、冷却结晶、过滤（洗涤）。（5）失重5.

6%是质量分数，设结晶水合物的化学式为NH4Fe（SO4）2·xH2O，由题意知1.5×18266＋18x＝5.6100，解得x＝12。【答案】（1）碱煮水洗（2）加快反应热水浴C（3）将Fe2＋全部氧化为Fe3＋；

不引入杂质防止Fe3＋水解（4）加热浓缩、冷却结晶、过滤（洗涤）（5）NH4Fe（SO4）2·12H2O