第三章金屬及其化合物第09講鐵及其重要化合物（精講）【考情分析】本講內容為高考的高頻考點，從分值來看，鐵所占的比重最大，除鐵是重要的金屬元素外，還取決于鐵元素與生產生活的緊密聯系，Fe、Fe2＋、Fe3＋之間的轉化，以及所承載的氧化還原反應等重要知識點。考查內容主要集中在“鐵三角”，Fe與酸的反應，鐵的變價、Fe(OH)2和Fe(OH)3的性質等。考查內容能在多種題型中出現，選擇、簡答、實驗、推斷、計算都有。【核心素養分析】1.宏觀辨識與微觀探析：認識鐵及其化合物的性質及應用，能以“鐵三角”轉化關系理解變價元素的轉化條件。2.科學態度與社會責任：利用鐵及其化合物的性質，科學認識鐵及其化合物的提純和制備工藝流程，形成嚴謹求實的科學態度和崇尚真理的意識。3.科學探究與創新意識：能提出有價值的氫氧化亞鐵及其他鐵的化合物的制備方案，并進行實驗探究。【網絡構建】【知識梳理】知能點一鐵1.位置：鐵位于元素周期表中第4周期Ⅷ族，是一種應用最廣泛的過渡金屬元素；鐵元素是一種典型的變價金屬元素。2.結構3.鐵的物理性質銀白色固體，熔點較高，具有良好的導熱、導電、延展性，能被磁鐵吸引。4.鐵的化學性質鐵元素性質活潑，有較強的還原性，主要化合價為＋2價和＋3價。（1）與非金屬單質的反應①與O2的反應：常溫：鐵被腐蝕生成鐵銹，其主要成分為Fe2O3。點燃：3Fe＋2O2eq\o(=====,\s\up7(點燃))Fe3O4。②與Cl2的反應：2Fe＋3Cl2eq\o(=====,\s\up7(點燃))2FeCl3。③與S的反應：Fe＋SFeS。④與I2的反應：Fe＋I2FeI2（2）與水的反應常溫下鐵與水不反應，在高溫條件下與水蒸氣反應：3Fe＋4H2O(g)eq\o(=====,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2。（3）與酸的反應酸化學方程式或現象稀H2SO4Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑稀HNO3Fe不足Fe＋4HNO3=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2OFe過量3Fe＋8HNO3=3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O濃HNO3、濃H2SO4常溫下鈍化（4）與某些鹽溶液反應①與CuSO4溶液反應的離子方程式：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu。②與FeCl3溶液反應的離子方程式：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。【易錯提醒】①Fe與Cl2反應無論用量多少都生成FeCl3，而Fe與鹽酸反應生成FeCl2。②鐵在潮濕的空氣中生成的鐵銹的主要成分是Fe2O3，而鐵在純氧中燃燒的產物是Fe3O4。③鐵與一般氧化劑(如S、HCl、FeCl3、CuSO4、I2等)反應時被氧化為Fe2＋，鐵與強氧化劑(如Cl2、Br2、HNO3、濃H2SO4等)反應時被氧化為Fe3＋。④在電化學中鐵作負極時電極反應式為Fe－2e－===Fe2＋。5.鐵的冶煉（1）原料：鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石。（2）設備：高爐。（3）主要反應：①還原劑的生成：C＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))CO2，CO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2CO；②鐵的生成：Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2。智能點二鐵的重要化合物1．鐵的氧化物化學式FeOFe2O3Fe3O4俗名鐵紅磁性氧化鐵顏色狀態黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體(有磁性)溶解性難溶于水難溶于水難溶于水鐵的化合價＋2＋3＋2，＋3穩定性不穩定穩定穩定與H＋反應的離子方程式FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O2.鐵的氫氧化物(1)Fe(OH)2是白色絮狀物，易被空氣中的氧氣氧化生成Fe(OH)3，顏色由白色變為灰綠色，最后變為紅褐色，方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。(2)Fe(OH)3是紅褐色、難溶于水的固體，在空氣中久置會部分失水生成鐵銹(Fe2O3·xH2O)，受熱易分解，方程式為2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O；制取Fe(OH)3用可溶性鐵鹽與堿反應，離子方程式：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。【易錯提醒】①Fe(OH)2與硝酸反應不是發生中和反應生成鹽和水，而是發生氧化還原反應3Fe(OH)2＋10HNO3=3Fe(NO3)3＋NO↑＋8H2O。②Fe(OH)3與氫碘酸(HI)反應不是發生中和反應生成鹽和水，而是發生氧化還原反應2Fe(OH)3＋6HI=2FeI2＋I2＋6H2O。(2)制法①可溶性亞鐵鹽與強堿或氨水反應：Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓或Fe2＋＋2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+2NH4+。注意：空氣中，Fe(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3，防止Fe(OH)2氧化的方法：A.將配制溶液的蒸餾水煮沸，驅除溶液中的氧氣。B.將盛有NaOH溶液的膠頭滴管尖端插入盛有亞鐵鹽溶液的試管底部，并慢慢擠出NaOH溶液。C.在亞鐵鹽溶液上面充入保護氣，如H2、N2、稀有氣體等。D.在亞鐵鹽溶液上面加保護層，如苯、植物油等。②可溶性鐵鹽與強堿或氨水反應：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓或Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+。3．亞鐵鹽(1)Fe2＋的氧化性和還原性含有Fe2＋的溶液呈淺綠色，Fe2＋處于鐵的中間價態，既有氧化性，又有還原性，其中以還原性為主，如：遇Br2、Cl2、H2O2、NOeq\o\al(－,3)(H＋)等均表現為還原性。Fe2＋的酸性溶液與H2O2反應的離子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。(2)可水解Fe(OH)2是弱堿，含Fe2＋的鹽(如硫酸亞鐵)溶液呈酸性。配制硫酸亞鐵溶液時常加少量硫酸抑制Fe2＋的水解，加少量鐵屑防止Fe2＋被氧化。4．鐵鹽的性質及應用(1)氧化性：含有Fe3＋的溶液呈棕黃色，Fe3＋處于鐵的高價態，遇Fe、Cu、HI、H2S等均表現為氧化性。①Fe3＋與S2－、I－、HS－、SOeq\o\al(2－,3)等具有較強還原性的離子不能大量共存。②Fe3＋可腐蝕印刷電路板上的銅箔，反應的離子方程式為2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋。(2)易水解：Fe(OH)3是很弱的堿，且溶度積很小，因而Fe3＋極易水解，只能存在于酸性較強的溶液中。①利用Fe3＋易水解的性質，實驗室可用FeCl3滴入沸水中制取氫氧化鐵膠體，反應的化學方程式：FeCl3＋3H2OFe(OH)3(膠體)＋3HCl。②利用Fe3＋易水解的性質，工業上常用調節pH方法除去溶液中的鐵離子。③利用Fe3＋易水解的性質，實驗室配制氯化鐵溶液，通常將氯化鐵固體先溶于較濃的鹽酸中，然后再稀釋至所需濃度。④Fe3＋與HCOeq\o\al(－,3)、[Al(OH)4]－、COeq\o\al(2－,3)、ClO－等水解呈堿性的離子不能大量共存。知能點三Fe2＋和Fe3＋的檢驗1．亞鐵鹽(1)Fe2＋的氧化性和還原性①含有Fe2＋的溶液呈淺綠色，Fe2＋處于鐵的中間價態，既有氧化性，又有還原性，其中以還原性為主，如遇Br2、Cl2、H2O2、NOeq\o\al(－,3)(H＋)、MnOeq\o\al(－,4)(H＋)等均表現為還原性。②Fe2＋的酸性溶液與H2O2反應的離子方程式：2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O③向FeSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液褪色。反應的離子方程式：MnOeq\o\al(－,4)＋5Fe2＋＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。(2)可水解Fe2＋的鹽(如硫酸亞鐵)溶液因水解呈酸性。2．鐵鹽(1)氧化性：含有Fe3＋的溶液呈黃色，Fe3＋處于鐵的高價態，遇Fe、Cu、HI、H2S等均表現為氧化性。①Fe3＋與Cu反應的離子方程式：2Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋2Fe2＋。②Fe3＋與I－反應的離子方程式：2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2。(2)特性：含有Fe3＋的鹽溶液遇到KSCN時變成血紅色。(3)易水解：Fe3＋極易水解，只能存在于酸性較強的溶液中。3．Fe2＋、Fe3＋的檢驗方法(1)Fe2＋的檢驗方法1eq\a\vs4\al(樣品溶液)eq\o(―――――――→,\s\up7(滴加KSCN溶液))無現象eq\o(―――――――→,\s\up11(滴加氯水),\s\do4(或雙氧水))溶液變紅色，證明含有Fe2＋方法2eq\a\vs4\al(樣品溶液)eq\o(――――――――→,\s\up7(加入NaOH溶液))產生白色絮狀沉淀，迅速變成灰綠色，最終變為紅褐色，證明含有Fe2＋方法3eq\a\vs4\al(樣品溶液)eq\o(―――――――――→,\s\up7(加入K3[Fe(CN)6]溶液))生成藍色沉淀，證明含有Fe2＋(2)Fe3＋的檢驗方法1eq\a\vs4\al(樣品溶液)eq\o(――――――――→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液變紅色，證明含有Fe3＋方法2eq\a\vs4\al(樣品溶液)eq\o(―――――――→,\s\up7(加入NaOH溶液))產生紅褐色沉淀，證明含有Fe3＋方法3eq\a\vs4\al(樣品溶液)eq\o(―――――――――→,\s\up7(加入K4[Fe(CN)6]溶液))生成藍色沉淀，證明含有Fe3＋(3)混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的檢驗①Fe3＋的檢驗a.eq\x(混合溶液)eq\o(――→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液變血紅色，說明含有Fe3＋b.eq\x(混合溶液)eq\o(――→,\s\up7(淀粉/KI試紙))試紙變藍色，說明含有Fe3＋②Fe2＋的檢驗a.eq\x(混合溶液)eq\o(――→,\s\up11(滴加酸性),\s\do4(KMnO4溶液))KMnO4溶液褪色，說明含有Fe2＋b.eq\x(混合溶液)eq\o(――→,\s\up7(滴加溴水))溴水褪色，說明含有Fe2＋c.eq\x(混合溶液)eq\o(――→,\s\up7(滴加K3[Fe(CN)6]溶液))生成藍色沉淀，說明含有Fe2＋【易錯提醒】檢驗Fe2＋和Fe3＋時的注意事項(1)檢驗Fe2＋時不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能將加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN－)。(2)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同時存在時不能用酸性KMnO4溶液檢驗Fe2＋(Cl－能還原酸性KMnO4，有干擾)。知能點四“鐵三角”的轉化關系及其應用(1)“鐵三角”的轉化用離子方程式表現轉化①2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋②2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)③3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=3Fe3＋＋2H2O＋NO↑④5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O⑤2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O(2)判斷離子共存Fe2＋與NOeq\o\al(－,3)(H＋)、ClO－、MnOeq\o\al(－,4)(H＋)發生氧化還原反應，不能大量共存；Fe3＋與S2－、I－、SOeq\o\al(2－,3)發生氧化還原反應，不能大量共存；Fe2＋、Fe3＋與HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)等水解相互促進生成沉淀，不能大量共存。(3)除雜溶液雜質除雜方法FeCl2FeCl3加過量鐵粉后過濾FeCl3FeCl2加氯水或H2O2FeCl2CuCl2加過量鐵粉后過濾(4)鹽溶液的配制與保存(5)物質的制備【典例剖析】高頻考點1考查鐵及其化合物的性質與應用例1．（2021·上海浦東新區·高三二模）在鐵粉與水蒸氣反應后的殘留固體X中，加入足量的稀硫酸，充分反應后得到溶液Y。下列說法正確的是A．若X中含有鐵，則反應時一定有氣泡B．若向Y中滴入KSCN溶液顯紅色，則X中無鐵C．Y一定能使高錳酸鉀溶液褪色D．Y中滴入NaOH溶液，一定有沉淀產生【解析】鐵和水蒸氣反應生成Fe3O4和氫氣，殘留固體為Fe3O4或Fe3O4和Fe的混合物。加入足量的稀硫酸，Fe3O4和硫酸反應：Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O，若有鐵剩余，由于氧化性：Fe3+＞H+，所以還會依次發生反應：Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4，Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。A．若X中含有鐵，但鐵可能全部和Fe2(SO4)3反應，則沒有氣泡，故A錯誤；B．若向Y中滴入KSCN溶液顯紅色，說明Y中含Fe3+，可能X中無鐵，也可能X中鐵不足以將Fe2(SO4)3全部轉化為FeSO4，故B錯誤；C．不論X是Fe3O4，還是Fe3O4和Fe的混合物，和硫酸反應后都有Fe2+，所以一定能使高錳酸鉀溶液褪色，故C正確；D．若硫酸過量，則向Y中滴入NaOH溶液，硫酸消耗了NaOH，則沒有沉淀產生，故D錯誤；故選C。【答案】C【名師點睛】本題考查氧化還原反應以及鐵的單質化合物的性質，題目難度不大，本題關鍵是把握物質的氧化性、還原性強弱判斷反應的先后順序。【變式訓練】（2021·上海青浦區·高三二模）春秋初年，我國已掌握了冶鐵技術。下列有關鐵的化學反應的敘述正確的是A．室溫下，過量Fe與濃硫酸反應生成FeSO4B．加熱時，過量Fe與氯氣反應生成FeCl2C．高溫下，鐵與水蒸氣反應有Fe3O4生成D．高溫下，鐵粉與氧化鋁粉末反應生成單質鋁【解析】A．室溫下，Fe在濃硫酸中鈍化，無法持續反應，A錯誤；B．氯氣氧化性較強，無論Fe是否過量與氯氣加熱反應都只生成FeCl3，B錯誤；C．高溫條件下，Fe與水蒸氣反應得到Fe3O4和氫氣，C正確；D．Fe的活動性不如Al，不能從氧化鋁中置換出Al單質，D錯誤；綜上所述答案為C。【答案】C高頻考點2考查Fe2＋、Fe3＋的性質及其檢驗例2．（2021·上海靜安區·高三一模）欲證明某稀溶液中含有Fe2+而無Fe3+，必要的實驗操作及最佳順序為①滴加少量氯水②滴加足量碘水③滴加少量硫氰化鉀溶液A．①→③ B．③→② C．③→① D．①→②→③【解析】Fe3+遇硫氰化鉀溶液會變紅色，欲證明某稀溶液中含有Fe2+而無Fe3+，可先滴加少量硫氰化鉀溶液，同時，Fe2+易被氧化為Fe3+，氧化劑可以為：氯水，而碘水不能氧化Fe2+，故最佳順序為③→①，答案選C。【答案】C【易錯警示】檢驗Fe2＋和Fe3＋時的注意事項(1)檢驗Fe2＋時不能先加氯水后加KSCN溶液；也不能將加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN－)。(2)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同時存在時不能用酸性KMnO4溶液檢驗Fe2＋(Cl－能還原酸性KMnO4，有干擾)。【變式訓練】（2021·上海奉賢區·高三二模）要證明某久置的溶液中是否還含有，以下最適合的試劑是A．KSCN溶液 B．溶液 C．酸性溶液 D．溶液【解析】A．三價鐵離子遇到溶液或是KSCN溶液顯紅色，常用溶液或是KSCN溶液來檢驗三價鐵離子，無法檢驗Fe2+，故A錯誤；B．加入氯化鋇，都生成白色沉淀，不能證明含有亞鐵離子，故B錯誤；C．加入酸性溶液，可氧化亞鐵離子，能證明含有亞鐵離子，故C正確；D．加入KI，Fe3+與I-反應，Fe2+與I-不反應，不能證明含有亞鐵離子，故D錯誤；故選C。【答案】C高頻考點3考查“鐵三角”的轉化及應用例3.（2020·河北正定中學模擬）硫酸亞鐵銨晶體[（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O]在空氣中比一般亞鐵鹽穩定，是定量分析化學中常用的還原劑，其實驗室制備流程如圖所示：下列說法不正確的是（）A.“除油污”過程中使用熱的Na2CO3溶液效果更好B.制備硫酸亞鐵時鐵屑與硫酸反應完全時的現象是不再有氣泡產生C.“趁熱過濾”后的濾液略顯黃色的原因是4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2OD.理論上加入（NH4）2SO4固體的質量為6.0g【解析】Na2CO3溶液中COeq\o\al(2－,3)水解使溶液呈堿性，油污在堿性環境中能夠水解，升高溫度，COeq\o\al(2－,3)水解平衡正向移動，溶液堿性增強，故用熱的Na2CO3溶液除油污效果更好，A項正確；為防止Fe2＋被氧化，加入的鐵屑需過量，鐵屑與硫酸反應完全就是硫酸反應完全，反應完全時不再有氣泡產生，B項正確；“趁熱過濾”后的濾液略顯黃色是因為Fe2＋在空氣中被氧氣氧化為Fe3＋，反應的離子方程式為4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O，C項正確；由工藝流程圖可知，反應的鐵的質量為5.0g－2.2g＝2.8g，物質的量為eq\f(2.8g,56g/mol)＝0.05mol，理論上可制備0.05mol硫酸亞鐵銨晶體，則需要加入0.05mol（NH4）2SO4，所以加入（NH4）2SO4固體的質量為0.05mol×132g/mol＝6.6g，D項錯誤。【答案】D【題后歸納】價類二維圖在鐵及其化合物轉化中的應用(1)橫向變化體現了同價態不同類別(氧化物、堿、鹽)之間的轉化；(2)縱向變化體現不同價態同類別物質之間的轉化，主要體現物質的氧化性或還原性。(3)斜向變化體現不同價態、不同類別之間物質的轉化，主要體現物質的氧化物和還原性。【變式訓練】(2020·青銅峽市高級中學月考)下列有關鐵及其化合物的說法中不正確的是()A．為了防止氯化亞鐵溶液久置變質，常在其溶液中加入少許鐵釘B．將飽和FeCl3溶液滴入沸水中，能形成膠體C．新制的氫氧化亞鐵沉淀露置在空氣中最終會變為紅褐色D．除去FeCl3溶液中的FeCl2雜質可以向溶液中加鐵粉，然后過濾【解析】亞鐵離子在空氣中易被氧化為鐵離子，加鐵釘可以防止氯化亞鐵溶液的變質，故A正確；制備氫氧化鐵膠體的方法是將飽和FeCl3溶液滴入沸水中，產生紅褐色即可，故B正確；新制的氫氧化亞鐵沉淀露置在空氣中迅速變成灰綠色，最終會變為紅褐色的氫氧化鐵，故C正確；除去FeCl3溶液中的FeCl2雜質可以向溶液中滴加氯水，將氯化亞鐵氧化為氯化鐵，故D錯誤。【答案】D高頻考點4考查氫氧化亞鐵的制備例4.(2020·河北唐山市區縣聯考)下列各圖示中能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀的是()A．①②③④ B．①②③⑤C．①③④⑤ D．②③④⑤【解析】①鐵與稀硫酸反應產生H2，排出了裝置中的空氣，燒杯中的水，隔絕空氣中的氧氣進入試管中，然后滴加NaOH溶液，生成的Fe(OH)2能長時間存在，故①符合題意；②首先打開止水夾a，鐵粉與稀硫酸反應生成H2，排出裝置中的空氣，以及NaOH溶液中的氧氣，讓裝置處于H2氛圍中，關閉止水夾，利用壓強，將FeSO4壓入NaOH溶液中，生成氫氧化亞鐵，Fe(OH)2能長時間觀察，故②符合題意；③該裝置為電解裝置，鐵作陽極，電極反應式為Fe－2e－=Fe2＋，C為陰極，電極反應式為O2＋4e－＋2H2O=4OH－汽油隔絕空氣中氧氣的進入，能長時間觀察到氫氧化亞鐵，故③符合題意；④該裝置，沒有隔絕空氣的進入，生成氫氧化亞鐵迅速轉化成氫氧化鐵，不能長時間觀察到氫氧化亞鐵，故④不符合題意；⑤苯能隔絕空氣的進入，能夠長時間觀察到氫氧化亞鐵白色沉淀，故⑤符合題意；綜上所述，選項B正確。【答案】B【反思歸納】防止Fe(OH)2氧化的方法(1)將配制溶液的蒸餾水煮沸，驅除溶液中的氧氣。(2)將盛有NaOH溶液的膠頭滴管尖端插入盛有亞鐵鹽溶液的試管底部，并慢慢擠出NaOH溶液。(3)在亞鐵鹽溶液上面充入保護氣，如H2、N2、稀有氣體等。(4)在亞鐵鹽溶液上面加保護層，如苯、植物油等。【變式訓練】（2020·山東淄博一中模擬）如圖所示，此裝置可用來制取和觀察Fe（OH）2在空氣中被氧化的顏色變化。實驗時必須使用鐵屑和6mol·L－1的硫酸，其他試劑任選。填寫下列空白：（1）B中盛有一定量的NaOH溶液，A中燒瓶內應預先加入的藥品是。A中反應的離子方程式是_________________________________________________________________________________。（2）實驗開始時先將止水夾a（填“打開”或“關閉”）。（3）簡述生成Fe（OH）2的操作過程：___________________________________________________。（4）實驗完畢，打開b處止水夾，放入一部分空氣，此時B中發生反應的化學方程式為__________________。【解析】Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，產生的H2將Fe2＋壓入B中，發生反應：Fe2＋＋2OH－=Fe（OH）2↓；Fe（OH）2在空氣中很容易被氧化為紅褐色的Fe（OH）3，即發生反應：4Fe（OH）2＋O2＋2H2O=4Fe（OH）3。【答案】（1）鐵屑Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑（2）打開（3）待A裝置反應一段時間后關閉止水夾a，產生的H2將FeSO4溶液壓入B中進行反應（4）4Fe（OH）2＋O2＋2H2O=4Fe（OH）3高頻考點5考查有關鐵及其化合物的計算例5．(2020·鄭州質檢)有一塊鐵的“氧化物”樣品，用140mL5.0mol·L－1鹽酸恰好將之完全溶解，所得溶液還能吸收0.025molCl2，恰好使其中的Fe2＋全部轉變為Fe3＋，則該樣品可能的化學式為()A．Fe2O3 B．Fe3O4C．Fe4O5 D．Fe5O7【解析】n(O)＝n(H2O)＝eq\f(1,2)n(HCl)＝eq\f(1,2)×eq\f(140,1000)×5mol＝0.35mol，n(Fe)＝n(FeCl3)＝eq\f(1,3)n(Cl－)＝eq\f(1,3)[n(HCl)＋2n(Cl2)]＝eq\f(1,3)(eq\f(140,1000)×5＋0.05)mol＝0.25mol，n(Fe)∶n(O)＝0.25∶0.35＝5∶7，即氧化物為Fe5O7。【答案】D【方法歸納】確定鐵的氧化物組成的基本方法設鐵的氧化物中鐵元素與氧元素的質量比為m∶n，則氧化物中n(Fe)∶n(O)＝eq\f(m,56)∶eq\f(n,16)＝a∶b，若a∶b＝1∶1，則鐵的氧化物為FeO；若a∶b＝2∶3，則鐵的氧化物為Fe2O3；若a∶b＝3∶4，則鐵的氧化物是Fe3O4或FeO與Fe2O3按物質的量之比為1∶1的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3物質的量之比為1∶1，Fe3O4為任意值)。【變式訓練】(2020·河北唐山市區縣聯考)鐵的常見化合價有＋2價和＋3價。據研究，鐵在濃HNO3中發生鈍化時，可生成一種化學式為Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3組成的復雜氧化物。該化合物可以表示為()A．FeO·3Fe2O3 B．FeO·2Fe2O3C．2FeO·3Fe2O3 D．2FeO·Fe2O3【解析】一般拆寫成氧化物時，低價在前，高價在后，同時符合原子守恒；FeO·3Fe2O3中鐵原子和氧原子個數比為7∶10，不符合8∶11，故A不符合題意；FeO·2Fe2O3中鐵原子和氧原子個數比為5∶7，不符合8∶11，故B不符合題意；2FeO·3Fe2O3中鐵原子和氧原子個數比為8∶11，符合8∶11，故C符合題意；2FeO·Fe2O3中鐵原子和氧原子個數比為4∶5，不符合8∶11，故D不符合題意。【答案】C高頻考點6、考查鐵及其化合物性質的實驗探究例6．（2021·江蘇常州市·高三二模）利用如下實驗研究與的反應。步驟1：向燒杯中加入10mL0.1的KI溶液，再滴加2mL0.1的溶液，振蕩，把溶液分為四等份于編號為①②③④的四支試管中。步驟2：向試管①中加入淀粉溶液，觀察到溶液變藍。步驟3：向試管②中滴加15%KSCN溶液5～6滴，觀察到溶液變紅。步驟4：向試管③、試管④中分別加入1mL2.0的溶液和1mL的蒸餾水，振蕩，觀察到試管③中溶液顏色比試管④中溶液顏色淺。下列說法不正確的是A．試管①中的現象說明此條件下的氧化性大于B．試管②中的現象說明與的反應為可逆反應C．試管②中紅色物質的組成為，此微粒中心離子的配位