资料简介
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第 3 讲 铁及其化合物
[考纲要求]
1.掌握铁的主要性质及应用。
2.掌握铁的重要化合物的主要性质及应用。
3.了解铁及其重要化合物的制备方法。
考点一 铁及其氧化物和氢氧化物
知识梳理
1.铁的性质
（1）原子结构与物理性质
（2）化学性质
铁单质性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2 价和＋3 价。
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按要求书写下列反应的方程式：
①Fe 与 Cl2、S 反应的化学方程式：
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
②Fe 与水蒸气的反应：
________________________________________________________________________。
③与氧化性酸（如 HNO3）的反应（写离子方程式）。
Fe 与过量稀 HNO3 的反应：
________________________________________________________________________；
Fe 与少量稀 HNO3 的反应：
________________________________________________________________________。
④Fe 与 FeCl3 溶液的反应（写离子方程式）：
________________________________________________________________________。
[思考]
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铁有＋2、＋3 价两种价态，单质铁与（填下列编号，下同）反应时只生成＋3 价铁；
与反应时只生成＋2 价铁；与反应时既生成＋2 价铁也生成＋3 价铁。
所选试剂：①Cl2 ②O2 ③H2O（g） ④S ⑤盐酸
⑥稀硝酸（足量） ⑦稀硫酸 ⑧CuSO4 溶液 ⑨FeCl3 溶液
2.铁的氧化物
（1）物理性质
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗称
色态 黑色粉末 粉末 黑色晶体
铁的价态 价 价 ＋2 价，＋3 价
（2）化学性质
FeO、Fe2O3、Fe3O4 分别与盐酸反应的离子方程式为
________________________________________________________________________，
________________________________________________________________________，
________________________________________________________________________。
3.铁的氢氧化物
（1）物理性质
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化学式 Fe（OH）2 Fe（OH）3
色、态 固体 固体
溶解性 溶于水 溶于水
（2）化学性质
①稳定性
Fe（OH）2：不稳定，分解产物复杂；在空气中易被氧化成 Fe（OH）3，反应的化学
方程式为，现象为白色固体变成，最终变为。
Fe（OH）3：不稳定，受热易分解，化学方程式为。
②碱性
Fe（OH）2 属于二元弱碱，Fe（OH）3 属于三元弱碱，与非氧化性强酸反应的离子方
程式分别为。
4.Fe（OH）2、Fe（OH）3 的制备
分别由可溶性的亚铁盐和铁盐与碱反应制得，离子方程式分别为。
[判断] （正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）铁具有导电、导热、延展性及被磁体吸引的特性（ ）
（2）Fe 在足量 Cl2 中燃烧生成 FeCl3，在少量 Cl2 中燃烧生成 FeCl2（ ）
（3）根据 Cl2、S 与铁的反应可以判断氯元素和硫元素的非金属性强弱（ ）
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（4）Fe 分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同（ ）
（5）用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸（ ）
（6）氧化铁能与酸反应，所以可用于制作红色染料（ ）
（7）Fe2O3 不可与水反应得到 Fe（OH）3，所以不能通过化合反应制取 Fe（OH）3
（ ）
[提醒]
1.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。
2.制取 Fe（OH）2 时，所用溶液要煮沸除氧气，要将吸有 NaOH 溶液的胶头滴管插到
液面以下，或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。
对点速练
练点一铁及其氧化物性质
1.《本草纲目》中记载“慈石治肾家诸病，而通耳明目。慈石，色轻紫，石上皲涩，可
吸连针铁，俗谓之熁铁石”。“慈石”的主要成分是（ ）
A．铁 B．氧化铜
C．氧化铁 D．四氧化三铁
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2.下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是（ ）
A．K B．Na C．Fe D．Al
3.下列叙述正确的是（ ）
A．Fe 与稀 HNO3、稀 H2SO4 反应均有气泡产生，说明 Fe 与两种酸均发生置换反应
B．足量的 Fe 在 Cl2 中燃烧生成 FeCl2 和 FeCl3
C．先后将等物质的量的 Fe2O3 和 Fe 分别溶于同一稀盐酸时无气体放出
D．Fe2O3 ――――→
HCl（aq）
FeCl3（aq）――→
△
无水 FeCl3，在给定的条件下能实现转化
练点二 铁及其氧化物的计算
4.将 10.7 g Mg、Al 和 Fe 组成的合金溶于足量的氢氧化钠溶液中，产生标准状况下
3.36 L 气体。另取等质量的合金溶于过量盐酸中，生成标准状况下 7.84 L 气体，向反应后
的溶液中加入过量 NaOH 溶液，得到沉淀的物质的量为（ ）
A．0.1 mol B．0.2 mol
C．0.25 mol D．0.3 mol
5.有一块铁的“氧化物”样品，用 140 mL 5.0 mol·L－1 盐酸恰好将之完全溶解，所得
溶液还能吸收 0.025 mol Cl2，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．Fe2O3 B．Fe3O4
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C．Fe4O5 D．Fe5O7
练点三 探究性实验
6.某学生以铁丝和 Cl2 为原料进行下列实验。
从分类角度分析下列说法正确的是（ ）
A．实验①③反应制得的物质均为纯净物
B．实验②③均未发生氧化还原反应
C．实验②③均为放热过程
D．实验①②所涉及的物质均为电解质或非电解质
7.铁与水蒸气反应，通常有以下两种装置，请回答下列问题：
装置一 装置二
（1）装置二中湿棉花的作用为
________________________________________________________________________。
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（2）实验完毕后，取出装置一的少量固体，溶于足量稀盐酸，再滴加 KS 溶液，溶液
颜色无明显变化，试解释原因：（用离子方程式表示）。
8.（1）下列各图示中，能较长时间观察到 Fe（OH）2 白色沉淀的是。
（2）用下列方法可制得白色的 Fe（OH）2 沉淀：用不含 Fe3＋的 FeSO4 溶液与用不含
O2 的蒸馏水配制的 NaOH 溶液反应制备。
①用硫酸亚铁晶体配制上述 FeSO4 溶液时还需加入。
②除去蒸馏水中溶解的 O2 常采用的方法。
③生成白色 Fe（OH）2 沉淀的操作是用长滴管吸取不含 O2 的 NaOH 溶液，插入 FeSO4
溶 液 液 面 下 ， 再 挤 出 NaOH 溶 液 。 这 样 操 作 的 理 由 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
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方法总结
Fe（OH）2 的制备防氧化方法
方法一：有机覆盖层法
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。
方法二：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，这样可长时间观察到白
色沉淀，如图 2 所示。
方法三：电解法
用铁作阳极，电解 NaCl（或 NaOH）溶液，并在液面上覆盖苯或煤油，如图 3 所示。
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考点二 Fe2＋、Fe3＋的性质、转化及检验
知识梳理
1.亚铁盐和铁盐
（1）亚铁盐（Fe2＋）
含有 Fe2＋的溶液呈色，Fe2＋既有性，又有性，Fe2＋与 Zn、Cl2 反应的离子方程式分别
为，。
（2）铁盐（Fe3＋）
①氧化性：含有 Fe3＋的溶液呈色，Fe3＋具有氧化性，Fe3＋与 Cu 反应的离子方程式为。
②特性：含有 Fe3＋的溶液遇到时变成血红色。
③易水解：FeCl3 滴入沸水中的化学方程式：。
2.Fe2＋和 Fe3＋的转化
Fe2＋
氧化剂
还原剂
Fe3＋
完成下列变化的离子方程式，体会 Fe2＋与 Fe3＋转化条件。
（1）将 H2S 气体通入 FeCl3 溶液中产生淡黄色沉淀：
。
（2）将 FeCl3 溶液滴入 KI淀粉溶液，溶液变蓝：
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。
（3）用 FeCl3 溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔：
。
（4）将 H2O2 滴入到酸性 FeCl2 溶液中：
。
（5）将 FeCl2 溶液滴入到 HNO3 溶液中，有无色气体放出：
。
3.Fe2＋、Fe3＋的检验
（1）Fe2＋的检验
① 样品溶液 ―――――――→
滴加 KS 溶液
无现象 ――――→
滴加氯水
或双氧水
溶液变血红色，证明含有 Fe2＋
② 样品溶液 ―――――――――→
加入氢氧化钠溶液
产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐
色，证明有 Fe2＋
③ 样品溶液 ――――――――――→
加入 K3[Fe（）6]溶液
生成蓝色沉淀，证明有 Fe2＋
（2）Fe3＋的检验
① 样品溶液 ――――――――→
滴加 KS 溶液
溶液变血红色，证明含有 Fe3＋
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② 样品溶液 ――――――――→
加入氢氧化钠溶液
产生红褐色沉淀，证明有 Fe3＋存在
（3）含 Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中 Fe3＋、Fe2＋的检验
①Fe3＋的检验：
a． 混合溶液 ――――――→
滴加 KS 溶液
溶液变色，说明含有 Fe3＋
b． 混合溶液 ――――――→
淀粉－KI 试纸
试纸变色，说明含有 Fe3＋
②Fe2＋的检验：
a． 混合溶液 ――――→
滴加酸性
KMnO4 溶液
KMnO4 溶液，说明含有 Fe2＋
b． 混合溶液 ――――→
滴加溴水
溴水，说明含有 Fe2＋
[思考]
（1）盐溶液的配制与保存
①Fe2＋的盐溶液
加少量铁粉，防止被
________加少量相应的酸，防止
Fe
2
＋
________
②Fe3＋的盐溶液：加少量相应的酸，防止 Fe3＋
（2）物质的制备
①制备无水的 FeCl3：在气流中加热蒸干 FeCl3 溶液
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②制备 Fe（OH）3 胶体：向沸水中加入饱和 FeCl3 溶液并加热至有出现为止
[判断] （正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）向某溶液中滴加 KS 溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定
含有 Fe2＋（ ）
（2）硫酸亚铁溶液中加入用硫酸酸化的 H2O2：Fe2＋＋2H＋＋H2O2===Fe3＋＋2H2O
（ ）
（3）FeCl3 溶液与 KS 溶液反应的离子方程式为 Fe3＋＋3S－===Fe（S）3↓（ ）
（4）1 mol FeI2 与足量氯气反应时转移的电子数为 2NA（ ）
（5）中性溶液中可能大量存在 Fe3＋、K＋、Cl－、
SO4
2
−（ ）
（6）室温下，向 FeCl3 溶液中滴加少量 KI 溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，
说明 Fe3＋的氧化性比 I2 的强（ ）
（7）用 NaOH 溶液和盐酸能除去 FeCl2 溶液中混有的 CuCl2（ ）
[提醒]
含铁物质的除杂方法
主要物质 杂质 除杂方法
Fe2＋ Fe3＋ 加过量铁粉后过滤
FeCl3 FeCl2 加氯水或 H2O2
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Fe2＋ Cu2＋ 加过量铁粉后过滤
Fe Al 加过量 NaOH 溶液后过滤
Fe2O3 Al2O3、SiO2 加过量 NaOH 溶液后过滤
对点速练
练点一 Fe3＋、Fe2＋的相互转化
1.下列试剂中，不能使 Fe2＋转化为 Fe3＋的是（ ）
①氯气 ②NaCl 溶液 ③KMnO4 溶液 ④稀硝酸
⑤盐酸 ⑥NaNO3 溶液
A．①②③ B．①③④
C．②④⑤ D．②⑤⑥
2．在一定量的稀 HNO3 中慢慢加入铁粉，得到的 Fe2＋的物质的量（纵坐标）与所加
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铁粉的物质的量（横坐标）的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。
①Fe3＋ ②Fe2＋ ③Fe、Fe2＋ ④Fe2＋、Fe3＋
（1）AB 段铁元素以形式存在。
（2）BC 段铁元素以形式存在。
（3）CD 段铁元素以形式存在。
3.ZnSO4 溶液[含有少量 FeSO4、Fe2（SO4）3]，为除去溶液中的 FeSO4、Fe2（SO4）
3，设计实验如下：
（1）可先向溶液中通入氧气，目的是；
（2）加入（填最佳试剂）调节溶液的 pH 至 2.8；
（3）过滤。
已知相关金属离子[c0（Mn＋）＝0.1 mol·L－1]形成氢氧化物沉淀的 pHX 围如下：
金属离子 Fe3＋ Fe2＋ Zn2＋
开始沉淀的 pH 1.5 6.3 6.2
沉淀完全的 pH 2.8 8.3 8.2
（4）问题讨论：①调节溶液 pH 时是否可以用 NaOH 溶液？
，理由是____________________________。
②如果不通入氧气，其后果是_________________________。
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练后归纳
“铁三角”中的转化关系
练点二 Fe2＋、Fe3＋的检验
4.下列离子的检验方法合理的是（ ）
A．向某溶液中滴入 KS 溶液呈血红色，说明不含 Fe2＋
B．用酸性 KMnO4 溶液检验 FeCl3 溶液中是否含有 FeCl2
C．向某溶液中加入 NaOH 溶液，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＋
5.下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是（ ）
选项 操作和现象 结论或目的
A
向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于
试管中，滴加 KS 溶液 2～3 滴，溶液呈红色
红砖中含有氧化铁
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B
CO 还原 Fe2O3 得到的黑色固体加入盐酸溶解后再
加入 KS 溶液，溶液不显红色
黑色固体中没有 Fe3O4
C
取少量 Fe（NO3）2 试样加水溶解，加稀 H2SO4，
滴加 KS 溶液，溶液变为红色
该 Fe（NO3）2 试样已经变质
D 向某溶液中通入 Cl2，然后再加入 KS 溶液变红色 原溶液中含有 Fe2＋
练点三 流程分析题中的铁及其化合物
6.用废铁屑制备磁性胶体粒子，制取过程如下：
废铁屑 ―――――→
Na2CO3（aq）
浸泡
―――→
稀 H2SO4
――――――→
调节 pH＝1～2
适量 H2O2
溶液 A ――――→
NaOH（aq）
通入 N2 加热
Fe3O4（胶体粒子）
下列说法不正确的是（ ）
A．用 Na2CO3 溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的油污
B．通入 N2 是为了防止空气中的 O2 氧化二价铁元素
C．加适量的 H2O2 是为了将部分的 Fe2＋氧化为 Fe3＋，涉及反应：H2O2＋2Fe2＋＋2H
＋===2Fe3＋＋2H2O
D．溶液 A 中 Fe2＋和 Fe3＋的浓度比为 2∶1
7.硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质（如图所示），下列说法错误
的是（ ）
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A．FeSO4 与 NH4HCO3 反应制备 FeCO3，适宜在高温条件下进行
B．碱式硫酸铁水解能产生 Fe（OH）3 胶体，可用作净水剂
C．可用 KS 溶液检验（NH4）2Fe（SO4）2 是否被氧化
D．常温下，FeSO4 比（NH4）2Fe（SO4）2 易溶于水
8.铁及其化合物在日常生产生活中用途广泛，利用 FeSO4 制备还原铁粉的工业流程如
下：
实验室中可用 FeSO4（用铁粉和稀硫酸反应制得）和 NH4HCO3 在如下装置模拟上述
流程中的“转化”环节。
（1）装置 A 的名称是，装置 B 中盛放的药品是，NH4HCO3 盛放在装置中。
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（2）实验过程中，欲将生成的 FeSO4 溶液和 NH4HCO3 溶液混合，操作方法是
________________________________________________________________________，
发生主要反应的离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
FeSO4 溶液要现用现配制的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
检验久置的 FeSO4 是否变质的方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）干燥过程的主要目的是脱去游离水，该过程中会有少量 FeCO3 在空气中被氧化为
FeOOH，该反应的化学方程式为_________________________________，
取干燥后的 FeCO3 样品 12.49 g，与炭混合后焙烧，最终得到还原铁粉 6.16 g，计算
样品中杂质 FeOOH 的质量： g。
本讲真题研练
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1.[2020·某某 7 月，25]黄色固体 X，可能含有漂白粉、FeSO4、Fe2（SO4）3、CuCl2、
KI 之中的几种或全部。将 X 与足量的水作用，得到深棕色固体混合物 Y 和无色碱性溶液 Z。
下列结论合理的是（ ）
A.X 中含 KI，可能含有 CuCl2
B.X 中含有漂白粉和 FeSO4
C.X 中含有 CuCl2，Y 中含有 Fe（OH）3
D.用 H2SO4 酸化溶液 Z，若有黄绿色气体放出，说明 X 中含有 CuCl2
2.[2019·某某卷，3]下列有关金属及其化合物的应用不合理的是（ ）
A.将废铁屑加入 FeCl2 溶液中，可用于除去工业废气中的 Cl2
B.铝中添加适量锂，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业
C.盐碱地（含较多 Na2CO3 等）不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良
D.无水 CoCl2 呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水
3.[2019·全国卷Ⅲ，26]高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由
天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含 Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si 等元素）制备，工艺如下图
所示。回答下列问题：
相关金属离子[c0（Mn＋）＝0.1 mol·L－1]形成氢氧化物沉淀的 pHX 围如下：
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金属离子 Mn2＋ Fe2＋ Fe3＋ Al3＋ Mg2＋ Zn2＋ Ni2＋
开始沉淀的 pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9
沉淀完全的 pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9
（1）“滤渣 1”含有 S 和；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式。
（ 2 ） “ 氧 化 ” 中 添 加 适 量 的 MnO2 的 作 用 是
________________________________________________________________________。
（3）“调 pH”除铁和铝，溶液的 pHX 围应调节为～6 之间。
（4）“除杂 1”的目的是除去 Zn2＋和 Ni2＋，“滤渣 3”的主要成分是。
（5）“除杂 2”的目的是生成 MgF2 沉淀除去 Mg2＋。若溶液酸度过高，Mg2＋沉淀不
完全，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（6）写出“沉锰”的离子方程式
________________________________________________________________________。
（7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为 LiNixCoyMnzO2，
其中 Ni、Co、Mn 的化合价分别为＋2、＋3、＋4。当 x＝y＝
时，z＝。
4.[2020·某某卷，19]实验室由炼钢污泥（简称铁泥，主要成分为铁的氧化物）制备软
磁性材料αFe2O3。其主要实验流程如下：
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（1）酸浸。用一定浓度的 H2SO4 溶液浸取铁泥中的铁元素。若其他条件不变，实验中
采取下列措施能提高铁元素浸出率的有（填序号）。
A.适当升高酸浸温度
B.适当加快搅拌速度
C.适当缩短酸浸时间
（2）还原。向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉，使 Fe3＋完全转化为 Fe2＋。“还原”
过程中除生成 Fe2＋外，还会生成（填化学式）；检验 Fe3＋是否还原完全的实验操作是
________________________________________________________________________。
（3）除杂。向“还原”后的滤液中加入 NH4F 溶液，使 Ca2＋转化为 CaF2 沉淀除去。
若溶液的 pH 偏低，将会导致 CaF2 沉淀不完全，其原因是[Ksp（CaF2）＝5.3×10－9，Ka（HF）
＝6.3×10－4]。
（4）沉铁。将提纯后的 FeSO4 溶液与氨水NH4HCO3 混合溶液反应，生成 FeCO3 沉
淀。
①生成 FeCO3 沉淀的离子方程式为。
②设计以 FeSO4 溶液、氨水NH4HCO3 混合溶液为原料，制备 FeCO3 的实验方案：
[FeCO3 沉淀需“洗涤完全”，Fe（OH）2 开始沉淀的 pH＝6.5]。
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第 3 讲 铁及其化合物
考点一
1 知识梳理
1．（1）银白 四 四 Ⅷ （2）2Fe＋3Cl2=====
点燃
2FeCl3 Fe＋S=====
△
FeS 3Fe
＋4H2O（g）=====
高温
Fe3O4＋4H2 Fe＋
NO
＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O 3Fe＋
2
NO
＋8H＋===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
思考 答案：①⑥ ④⑤⑦⑧⑨ ②③
2．（1）铁红 磁性氧化铁 红棕色 ＋2 ＋3 （2）FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O
3．（1）白色 红褐色 难 难 （2）4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3 灰
绿色 红褐色 2Fe（OH）3=====
△
Fe2O3＋3H2O Fe（OH）2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O；
Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
4．Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓；Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓
判断 答案：（1）√ （2）× （3）√ （4）× （5）√ （6）× （7）×
2 对点速练
1．答案：D
2．解析：金属铝在空气中表面会形成一层致密的氧化膜保护层，防止内层的金属进一
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步被氧化，D 正确；K、Na、Fe 表面形成的氧化膜比较疏松，不能保护内层金属，A、B、
C 错误。
答案：D
3．解析：HNO3 具有强氧化性，与 Fe 反应产生的气体为 NO，A 项错；铁与 Cl2 反应
无论量的多少产物都是 FeCl3，B 项错；C 项中 Fe2O3 溶解产生 Fe3＋恰好将铁单质氧化，因
而不能置换出 H2，正确；FeCl3 溶液加热时易水解，D 项错。
答案：C
4 ． 解 析 ： 将 合 金 溶 于 足 量 的 氢 氧 化 钠 溶 液 ， 仅 发 生 反 应 ： 2Al ＋ 2NaOH ＋
2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，n（H2）＝
＝⸸L
22＝4L
·
mol
＝0.15 mol，根据方程式得 2Al～3H2，
故 Al 的物质的量为 0.1 mol，其质量为 0.1 mol×27 g·mol－1＝2.7 g；取等质量合金溶于
过量盐酸时三者全部溶解，结合反应得关系式：Mg～H2，Fe～H2，2Al～3H2，等质量的
铝与足量盐酸、氢氧化钠反应生成氢气的量相等。假设 10.7 g 合金中，Mg 和 Fe 的物质的
量分别为 x mol、y mol，由题中数据，结合反应关系式得：x mol＋y mol＝
＝㔠4L
−
＝⸸L
22＝4L
·
mol
，计
算得 x mol＋y mol＝0.2 mol，加入过量 NaOH 溶液，只生成 Mg（OH）2 和 Fe（OH）2
沉淀，所以利用 Fe、Mg 原子守恒可知生成沉淀的物质的量为 0.2 mol。
答案：B
5．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＋）＝0.025 mol×2＝0.05 mol，根据电荷守恒得 2n（Fe2＋）＋3n（Fe3
＋）＝n（Cl－），则 n（Fe3＋）＝0.2 mol，故 n（Fe2＋）∶n（Fe3＋）＝0.05∶2＝1∶4，故
该氧化物可表示为 FeO·2Fe2O3，即 Fe5O7。
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答案：D
6．解析：实验③得到的是氢氧化铁胶体，是混合体系，A 项错误；实验②中的溶解主
要是物理变化，实验③中的水解是发生复分解反应，两者均未发生氧化还原反应，B 项正确；
实验③中盐的水解是吸热过程，C 项错误；实验①中的铁和氯气是单质，既不是电解质也不
是非电解质，D 项错误。
答案：B
7．答案：（1）提供水蒸气 （2）Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O，2Fe3＋＋
Fe===3Fe2＋
8．解析：（1）因为 Fe（OH）2 在空气中很容易被氧化为红褐色的 Fe（OH）3，即发
生 4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===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。①、②原理相同，都是先用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的原理为铁作阳极产生 Fe2＋，与电解水产生的
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由于带入空气中的氧气，能迅速将 Fe（OH）2 氧化，因而不能较长时间看到白
色沉淀。
（2）①Fe2＋易水解，要加入稀硫酸防止其水解；Fe2＋易被空气中的 O2 氧化，要加 Fe
粉防止 Fe2＋被氧化。
②气体的溶解度随温度升高而降低，所以煮沸后的水中溶解的 O2 较少。
答案：（1）①②③⑤
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（2）①稀硫酸、铁屑 ②煮沸 ③避免生成的 Fe（OH）2 沉淀接触 O2
考点二
1 知识梳理
1．（1）浅绿 氧化 还原 Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
（2）棕黄 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ KS FeCl3＋3H2O=====
△
Fe（OH）3（胶体）
＋3HCl
2．（1）H2S＋2Fe3＋===S↓＋2Fe2＋＋2H＋ （2）2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋ （3）
Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ （4）2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O （5）3Fe2
＋＋
NO
＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
3．（3）血红 蓝 紫红色褪去 褪色
思考 答案：（1）①氧化 水解 ②水解 （2）①HCl ②红褐色
判断 答案：（1）√ （2）× （3）× （4）× （5）× （6）√ （7）×
2 对点速练
1．解析：要实现 Fe2＋转化为 Fe3＋，必须加强氧化性物质，②NaCl、⑤HCl 均没有强
氧化性，⑥
NO
在酸性条件下才表现强氧化性。
答案：D
2．解析：向稀 HNO3 中加入铁粉，开始时稀 HNO3 过量应生成 Fe3＋，随加入铁粉量
的增加，HNO3 反应完全后，发生反应 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，最后全部转化为 Fe2＋。
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答案：（1）① （2）④ （3）③
3．答案：（1）将 Fe2＋氧化成 Fe3＋ （2）ZnO （4）①不可以 pH 不易控制，引
入杂质 ②Zn2＋沉淀的同时 Fe2＋也沉淀，无法除去杂质
4．解析：A 项中只能说明含有 Fe3＋，不能说明不含 Fe2＋，不合理；B 项中 Cl－也能使
KMnO4 溶液褪色，不合理；D 项中氧化后生成的红褐色沉淀 Fe（OH）3 也可能掩盖了白
色沉淀 Mg（OH）2，不合理。
答案：C
5．解析：B 项中 CO 还原 Fe2O3 得到单质 Fe，即使有 Fe3O4，其溶于盐酸后产生的
Fe3＋与 Fe 发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，加入 KS 溶液也不显红色，错误；C 项中
NO
＋H＋具有强氧化性，而 Fe2＋具有还原性，两者发生氧化还原反应，有 Fe3＋生成，遇 KS 溶
液呈红色，无法证明样品是否变质，错误；D 项中若原溶液中无 Fe2＋时，存在 Fe3＋，也有
此现象，错误。
答案：A
6．解析：Na2CO3 的水溶液显碱性，油污在碱性溶液中发生水解，因此用 Na2CO3 溶
液浸泡可以除去废铁屑表面的油污，A 正确；Fe2＋容易被氧气氧化，因此通入 N2 的目的是
防止空气中的氧气氧化 Fe2＋，B 正确；利用 H2O2 的氧化性，把 Fe2＋氧化成 Fe3＋，涉及的
反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，C 正确；Fe3O4 中 Fe2＋和 Fe3＋物质的量之
比为 1∶2，所以溶液 A 中 Fe2＋和 Fe3＋的浓度比为 1∶2，D 错误。
答案：D
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7．解析：A 项中，NH4HCO3 高温下易分解，且生成的 FeCO3 可能受热分解。
答案：A
8．解析：（1）装置 A 是分液漏斗，盛放稀硫酸，装置 B 中盛放铁粉，稀硫酸与铁粉反
应生成 H2 和 FeSO4。装置 C 中盛放 NH4HCO3。
（2）检验 D 处氢气已纯净时，表明装置中空气已排尽，关闭活塞 3，打开活塞 2，在
氢气作用下将 FeSO4 溶液压入 C 中发生反应。FeSO4 具有还原性，易被 O2 氧化，故 FeSO4
溶液要现用现配。用 KS 溶液检验久置的 FeSO4 是否变质。
（3）FeCO3、H2O、O2 反应生成 FeOOH 和 CO2。设干燥后的 FeCO3 样品中 FeCO3、
FeOOH 的物质的量分别为 x、y，则 x×116 g·mol－1＋y×89 g·mol－1＝12.49 g，56 g·mol
－1×（x＋y）＝6.16 g，解得：x＝0.1 mol，y＝0.01 mol。故 m（FeOOH）＝0.89 g。
答案：（1）分液漏斗 铁粉 C
（2）（待 D 处的氢气纯净后）关闭活塞 3，打开活塞 2
Fe2＋＋2
HCO
===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O（或 Fe2＋＋
HCO
===FeCO3↓＋H＋、
HCO
＋H＋===CO2↑＋H2O） 亚铁离子易被氧化 取样品配成溶液，取少量溶液于试管中，再
向试管中加入 KS 溶液，观察是否显血红色
（3）4FeCO3＋O2＋2H2O===4FeOOH＋4CO2 0.89
本讲真题研练
1．解析：本题考查物质推断和元素化合物知识，考查的化学学科核心素养是证据推理
与模型认知。由黄色固体 X 与足量的水作用得到深棕色固体混合物 Y 和无色碱性溶液 Z 可
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知，X 中含有 CuCl2、漂白粉，至少含有 FeSO4、Fe2（SO4）3 中的一种，不含 KI，A、B
项错误，C 项正确；漂白粉中含有 CaCl2 和 Ca（ClO）2，用硫酸酸化可得到氯气，由题述
实验现象不能说明 X 中含有 CuCl2，D 项错误。
答案：C
2．解析：本题涉及的考点有铁、氯、钠及其化合物的性质，合金的性质与应用。考查
学生对元素化合物基础知识的整合能力，体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养。
A 项，溶液中发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，将废
铁屑加入 FeCl2 溶液中可以除去工业废气中的 Cl2，故正确；B 项，铝、锂均为轻金属，铝
中添加适量锂可以制得低密度、高强度的铝合金，故正确；C 项，Na2CO3＋Ca（OH）
2===CaCO3＋2NaOH，施加熟石灰生成了烧碱 NaOH，碱性增加，不利于作物生长，故
错误；D 项，无水 CoCl2 吸水的现象（蓝色变粉红色）明显，可用于判断变色硅胶是否吸水，
故正确。
答案：C
3．解析：本题涉及元素化合物知识的综合应用，通过工艺流程形式给出信息，考查分
析和解决化学工艺流程问题的能力，根据题给信息书写相应的化学方程式和离子方程式，体
现了证据推理与模型认知的学科核心素养。
（1）由题干信息可知，滤渣有生成的 S 和不与 H2SO4 反应的 SiO2（或写不溶性硅酸
盐）；依据氧化还原反应原理可知，MnO2 作氧化剂，MnS 作还原剂，由此可写出化学方程
式。
（2）Fe 溶于 H2SO4 中得到 Fe2＋，为了去除方便，需将 Fe2＋氧化为 Fe3＋。
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（3）由相关金属离子形成氢氧化物沉淀的 pHX 围可知除铁和铝时溶液 pHX 围应调节
为 4.7～6 之间。
（4）NiS 和 ZnS 是难溶于水的硫化物。
（5）MgF2（s）⇌Mg2＋（aq）＋2F－（aq），若增大 H＋浓度，F－与 H＋会结合成弱
电解质 HF 而使沉淀溶解平衡正向移动，导致溶液中 Mg2＋沉淀不完全。
（6）由于
HCO
⇌H＋＋
CO
2
，
CO
2
与 Mn2＋可形成 MnCO3 沉淀，使
HCO
电离平衡正
向移动，H＋浓度增大，H＋与
HCO
反应生成 H2O 和 CO2，所以离子方程式为 Mn2＋＋
2
HCO
===MnCO3↓＋CO2↑＋H2O。
（7）根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为 0，可知＋1＋（＋2）×x＋（＋3）
×y＋（＋4）×z＋（－2）×2＝0，将 x＝y＝
代入计算，可得 z＝
。
答案：（1）SiO2（或不溶性硅酸盐）
MnO2＋MnS＋2H2SO4===2MnSO4＋S＋2H2O
（2）将 Fe2＋氧化为 Fe3＋
（3）4.7
（4）NiS 和 ZnS
（5）F－与 H＋结合形成弱电解质 HF，MgF2⇌Mg2＋＋2F－平衡向右移动
（6）Mn2＋＋2
HCO
===MnCO3↓＋CO2↑＋H2O
（7）
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4．解析：本题考查由炼钢污泥制备软磁性材料αFe2O3。考查的化学学科核心素养是
科学探究与创新意识。（1）适当升高酸浸温度、适当加快搅拌速度，均可以加快铁泥的溶
解，即提高铁元素的浸出率。（2）“酸浸”时，H2SO4 过量，加入过量铁粉，除生成 Fe2＋
外，还会产生 H2。Fe3＋与 KS 反应所得溶液呈血红色，当加入 KS 溶液观察不到血红色，则
说明 Fe3＋已完全被还原为 Fe2＋。（3）当 c（Ca2＋）·c2（F－）
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