铁及其化合物
考点一 铁的单质、氧化物和氢氧化物
1.铁 (1)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。
(2)结构
(3)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。
按要求书写下列反应的方程式： ①Fe 与Cl 2、S 反应的化学方程式： 2Fe ＋3Cl 2=====点燃
2FeCl 3； Fe ＋S====△
FeS 。
②Fe 与水蒸气的反应：
3Fe ＋4H 2O(g)=====高温
Fe 3O 4＋4H 2。
③与氧化性酸(如HNO 3)的反应(写离子方程式)。
Fe 与过量稀HNO 3的反应：
Fe ＋NO －
3＋4H ＋
===Fe 3＋
＋NO ↑＋2H 2O 。
Fe 与少量稀HNO 3的反应：
3Fe ＋2NO －
3＋8H ＋
===3Fe 2＋
＋2NO ↑＋4H 2O 。
④Fe 与FeCl 3溶液的反应(写离子方程式)： Fe ＋2Fe 3＋
===3Fe 2＋。
2.铁的氧化物
3.铁的氢氧化物
1.确定铁的氧化组成的基本方法
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)＝m 56∶n
16＝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Fe 2O 3；
若a ∶b ＝3∶4，则铁的氧化物是Fe 3O 4或FeO 与Fe 2O 3按物质的量比1∶1的混合物或FeO 、Fe 2O 3、Fe 3O 4的混合物(其中FeO 、Fe 2O 3物质的量之比为1∶1，Fe 3O 4为任意值)。
2.防止Fe(OH)2氧化的方法
(1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。
(2)将盛有NaOH 溶液的胶头滴管尖端插入试管的亚铁盐溶液底部，并慢慢挤出NaOH 溶液。
(3)在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H 2、N 2、稀有气体等。
(4)在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。
(5)用Fe 作阳极，石墨作阴极，电解NaOH 溶液，利用新产生的Fe 2＋
与OH －
反应制取。
考点二 Fe 2＋
与Fe 3＋
的性质及检验
1.亚铁盐
(1)Fe 2＋
的氧化性和还原性
含有Fe 2＋
的溶液呈浅绿色，Fe 2＋
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Br 2、Cl 2、H 2O 2、NO －3(H ＋
)等均表现为还原性。
Fe 2＋
的酸性溶液与H 2O 2反应的离子方程式：2Fe 2＋
＋H 2O 2＋2H ＋
===2Fe 3＋
＋2H 2O 。
(2)可水解
Fe(OH)2是弱碱，含Fe 2＋
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Fe 2＋
的水解，加少量铁屑防止Fe 2＋
被氧化。
2.铁盐的性质及应用
(1)氧化性：含有Fe 3＋
的溶液呈棕黄色，Fe 3＋
处于铁的高价态，遇Fe 、Cu 、HI 、H 2S 等均表现
为氧化性。
①Fe 3＋
与S 2－
、I －
、HS －
、SO 2－
3等具有较强还原性离子不能大量共存。
②Fe 3＋
可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为2Fe 3＋
＋Cu===Cu 2＋
＋2Fe 2＋。
(2)易水解：Fe(OH)3是很弱的碱，且溶度积很小，因而Fe 3＋
极易水解，只能存在于酸性较强
的溶液中。
①利用Fe 3＋
易水解的性质，实验室可用FeCl 3滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，反应的化学方
程式：FeCl 3＋3H 2O====△
Fe(OH)3(胶体)＋3HCl 。
②利用Fe 3＋
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Fe 3＋
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。
④Fe 3＋
与HCO －
3、AlO －
2、CO 2－
3、ClO －
等水解呈碱性的离子不能大量共存。
3.Fe 2＋
、Fe 3＋
的检验方法
(1)用KSCN 溶液和氯水
溶液加KSCN 溶液⎪⎪⎪
→无明显现象――→加氯水
溶液变红色―→Fe 2
＋
→溶液变红色―→Fe 3＋
(2)用NaOH 溶液
溶液加NaOH 溶液⎪⎪
⎪
→白色沉淀→灰绿色→红褐色→Fe 2
＋
→红褐色沉淀→Fe 3＋
(3)含Fe 2＋
、Fe 3＋
的混合溶液中Fe 3＋
、Fe 2＋
的检验
混合溶液――――――→滴加KSCN 溶液
溶液变红色，说明含有Fe 3＋
混合溶液――――→滴加酸性
KMnO
4
KMnO 4溶液紫红色褪去，说明含有Fe 2＋。
(4)Fe 2＋
的特征检验方法
溶液―――――――→K 3[Fe (CN )6]溶液
产生蓝色沉淀，说明溶液中含有Fe 2＋
，3Fe 2
＋
＋2[Fe(CN)6]3
－
===Fe 3[Fe(CN)6]2↓ 4.含Fe 2＋
、Fe 3＋
的除杂问题
1.混合溶液中Fe 3＋
、Fe 2＋
的除去的常用方法
(1)除去Mg 2＋
中混有的Fe 3＋
的方法
向混合溶液中加入Mg 、MgO 、MgCO 3、Mg(OH)2中之一，与Fe 3＋
水解产生的H ＋
反应，促进
Fe 3＋
的水解，将Fe 3＋
转化为Fe(OH)3沉淀除去。
(2)除去Cu 2＋
中混有的Fe 3＋
的方法
向混合溶液中加入CuO 、CuCO 3、Cu(OH)2、Cu 2(OH)2CO 3中之一，与Fe 3＋
水解产生的H ＋
反
应，促进Fe 3＋
的水解，将Fe 3＋
转化为Fe(OH)3沉淀而除去。
(3)除去Mg 2＋
中混有的Fe 2＋
的方法
先加入氧化剂(如H 2O 2)将溶液中的Fe 2＋
氧化成Fe 3＋
，然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe 3＋。
(4)除去Cu 2＋
中混有的Fe 2＋
的方法
先加入氧化剂(如H 2O 2)将溶液中的Fe 2＋
氧化成Fe 3＋
，然后再按(2)的方法除去溶液中的Fe 3＋。
2.检验Fe 2＋
和Fe 3＋
时的注意事项
(1)检验Fe 2＋
时不能先加氯水后加KSCN 溶液，也不能将加KSCN 后的混合溶液加入到足量
的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN －
)。
(2)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋(Cl－能还原酸性KMnO4，有干扰)。
(3)检验Fe2＋、Fe3＋的其他方法
检验Fe3＋也可用苯酚(C6H5OH)，在FeCl3溶液中滴加苯酚，溶液显紫色。
考点三铁及其化合物转化关系及应用
“铁三角”的转化关系
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：
H2S＋2Fe3＋===S↓＋2Fe2＋＋2H＋。
(2)将FeCl3溶液滴入KI-淀粉溶液，溶液变蓝：
2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋。
(3)FeCl3可溶解铁片：
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
(4)FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色：
5Fe2＋＋MnO－4＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。
(5)将FeCl2溶液滴入到HNO3溶液中，有无色气体放出：
3Fe2＋＋NO－3＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
1.铁与稀硝酸反应产物中铁元素价态的判断方法
(1)当HNO3过量时：
反应原理：Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，铁元素的存在形式为Fe3＋，铁元素的价态为＋3价。
(2)当Fe过量时：铁被硝酸氧化为Fe3＋，然后Fe3＋被剩余的铁还原为Fe2＋，也就是说最终得
到亚铁盐，总方程式：3Fe ＋8HNO 3===3Fe(NO 3)2＋2NO ↑＋4H 2O 。
(3)当14＜n (Fe )n (HNO 3)＜38
时：
铁元素的存在形式为Fe 2＋
和Fe 3＋
，铁元素的价态为＋2、＋3价。
(4)用数轴法表示，铁与硝酸的用量比与反应产物的关系：
2.铁与硫酸、硝酸的混酸反应顺序总结
足量铁与稀硫酸、稀硝酸的混合溶液反应，则可利用离子反应分析，依次发生反应：Fe ＋NO －
3
＋4H ＋
===Fe 3＋
＋NO ↑＋2H 2O 、2Fe 3＋
＋Fe===3Fe 2＋
、Fe ＋2H ＋
===Fe 2＋
＋H 2↑(若H ＋
量不足，该反应不再发生)。
3.铁及其化合物性质的综合考查常常涉及价态、物质盐、碱、氧化物之间的转化关系，不同价态的Fe 2＋
、Fe 3＋
间的转化和离子检验等，解答时应联系常见铁的化合物的颜色、氧化还原
反应知识、水解平衡等分析回答。