2022届高三化学一轮复习讲义：铁及其化合物的转化关系

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铁及其化合物的转化关系

复习目标　1.掌握铁及其化合物的转化关系及应用。2.理解化工流程及实验室中实现铁及

其化合物的转化原理和条件分析。

考点一　基于价类二维图理解铁及其化合物的转化关系

从物质类别和物质所含核心元素的化合价两个角度总结、预测物质的性质是学习化学的重要

方法之一。

(1) 横向变化体现了同价态不同类别 (氧化物、碱、盐 )之间的转化； ① 碱性氧化物

(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H＋)转化为盐；② Fe2＋、Fe3＋与碱(OH－)反应生成对应的碱；③难

溶性的碱易分解生成对应的氧化物，但难溶性的碱性氧化物一般不与水反应生成对应的碱。

(2)纵向变化体现不同价态同类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。

(3)斜向变化体现不同价态、不同类别之间物质的转化，主要体现物质的氧化性和还原性。

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 ＋ 2Fe 3

＋

== =S ↓ ＋ 2Fe 2

＋

＋ 2H ＋

。

(2)将FeCl3溶液滴入 KI淀粉溶液，溶液变蓝：

2I －

＋ 2Fe 3

＋

== =I 2＋ 2Fe 2

＋

。

(3)FeCl3可溶解铁片：

2Fe 3

＋

＋ Fe == =3Fe 2

＋

。

(4)FeSO4可使酸性 KMnO4溶液褪色：

5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。

(5)将FeCl2溶液滴入 HNO3溶液中，有无色气体放出：

3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。

1．如图为铁元素的价类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的

是(　　)

A．铁与高温水蒸气的反应可实现上述转化①

B．FeO 是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化②生成红棕色粉末

C．加热 Fe(OH)3发生转化⑥，加水溶解可实现转化③

D．由图可预测：高铁酸盐(FeO)具有强氧化性，可用于消毒，FeO 与水反应最终可生成

Fe(OH)3胶体，从而吸附水中的悬浮物，故高铁酸盐可作净水剂

答案　D

解析　铁与高温水蒸气的反应生成四氧化三铁和氢气，不能实现上述转化 ①，故 A错误；

FeO 是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，部分被氧化，氧化生成 Fe3O4，不能发生转

化②，故 B错误；加热 Fe(OH)3发生转化⑥分解生成氧化铁，氢氧化铁不溶于水，加水溶解

不可实现转化③，故 C错误；高铁酸盐中铁为＋6价，具有强氧化性，可用于消毒，与水发

生氧化还原反应后生成铁离子，铁离子与水反应生成 Fe(OH)3胶体。

2．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(

)

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 KSCN 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

答案　A

3．(2019·河北衡水中学周测)球墨铸铁中含有一种铁碳化合物 X。实验小组为测定化合物 X

的组成设计实验如下：

下列说法不正确的是(　　)

A．固体 2是氧化铁

B．X的化学式可以表示为 Fe3C2

C．溶液甲加热、蒸发、灼烧也可得到 24.0 g 固体

D．X与足量的热浓硝酸反应有 NO2和CO2生成

答案　B

解析　X在空气中煅烧转化为 CO2气体与铁的氧化物，再经盐酸、氯气处理后得到 FeCl3溶

液(溶液乙)，加热、蒸发时，FeCl3水解得到 Fe(OH)3，灼烧 Fe(OH)3得到固体 Fe2O3(固体

2)，A正确；n(Fe2O3)＝＝0.15 mol，n(Fe)＝0.3 mol，m(Fe)＝16.8 g，m(C)＝18.0 g－16.8 g＝

1.2 g，n(C)＝0.1 mol，n(Fe)∶n(C)＝3∶1，X的化学式可以表示为 Fe3C，B错误；溶液甲加

热、蒸发、灼烧过程中，Fe2＋会被空气中的氧气氧化为 Fe3＋，最后得到的固体也是

Fe2O3，C正确；浓硝酸和铁碳化合物反应，碳元素被氧化成 CO2，氮元素被还原为 NO2，D

正确。

4．甲、乙两种单质与 A、B、C、D、E、F六种化合物之间可以按下面框图所示进行反应，

已知：C为红褐色沉淀，E为白色沉淀，F焰色反应为黄色。

(1)写出甲、乙、B、E化学式：

甲：________；乙：________；B：________；E：________。

(2)写出①②③④反应的化学方程式：

①________________________________________________________________________。

②________________________________________________________________________。

③________________________________________________________________________。

④________________________________________________________________________。

答案　(1)Fe　Cl2　FeCl3　Fe(OH)2

(2)Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑

FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl

4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

2FeCl2＋Cl2===2FeCl3

考点二　变价“铁”的常见考法

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