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内容
课标主题
必修 · 主题 2 常见的无机物及其应用（2.4 金属及其化合物：“结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铁及其重要化合物的主要性质，了解这些物质在生产、生活中的应用”）；学生必做实验“铁及其化合物的性质”
人教版（2019）
必修第一册 第三章第一节“铁及其化合物”；实验活动 2”铁及其化合物的性质”
考试地位
常考。选择题考转化和检验；实验题考 F e ( O H ) X 2 \ce{Fe(OH)2} Fe ( OH ) X 2 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 +
前置知识
第 3 章价类二维图；第 4 章离子反应和离子检验；第 5 章氧化还原的强弱规律和配平
铁是第二部分里唯一一个有两种常见正价（+ 2 +2 + 2 + 3 +3 + 3 F e ( O H ) X 2 \ce{Fe(OH)2} Fe ( OH ) X 2 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + C l X − \ce{Cl-} Cl X − F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 +
知识点
一句话
考试中
8.2 铁的性质
铁是较活泼的金属，遇弱氧化剂变 + 2 +2 + 2 + 3 +3 + 3 F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4 H X 2 \ce{H2} H X 2
常考，产物价态判断和铁与水蒸气的实验
8.3 铁的氧化物与氢氧化物
F e O \ce{FeO} FeO F e X 2 O X 3 \ce{Fe2O3} Fe X 2 O X 3 F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4 F e ( O H ) X 2 \ce{Fe(OH)2} Fe ( OH ) X 2 F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 3 常考，推断题的“颜色突破口”、F e ( O H ) X 2 \ce{Fe(OH)2} Fe ( OH ) X 2
8.4 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 +
“铁三角”：F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 +
必考，除杂、保存、先后顺序、流程除铁
8.5 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 +
F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + K S C N \ce{KSCN} KSCN F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + K X 3 [ F e ( C N ) X 6 ] \ce{K3[Fe(CN)6]} K X 3 [ Fe ( CN ) X 6 ] K S C N \ce{KSCN} KSCN F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + K S C N \ce{KSCN} KSCN 常考，实验题答题句式
8.6 铁盐的应用
高铁酸钾 K X 2 F e O X 4 \ce{K2FeO4} K X 2 FeO X 4
常考，陌生情境方程式
本章所有物质都挂在下面这张价类二维图上：横着看类别（单质 → 氧化物 → 氢氧化物 → 盐，按第 3 章的酸碱盐通性转化），竖着看价态（往上要氧化剂，往下要还原剂）。
宏观 ：纯铁是银白色金属，有延展性和导热、导电性，能被磁体吸引；熔点约 1538 ∘ C 1538\ ^\circ\mathrm{C} 1538 ∘ C 7.9 g / c m 3 7.9\ \mathrm{g/cm^3} 7.9 g/c m 3 F e X 2 O X 3 \ce{Fe2O3} Fe X 2 O X 3 F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4
微观 ：铁原子的价电子排布是 3 d 6 4 s 2 3d^64s^2 3 d 6 4 s 2 4 s 4s 4 s F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + 3 d 6 3d^6 3 d 6 3 d 3d 3 d F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + 3 d 5 3d^5 3 d 5
遇弱氧化剂 （H X + \ce{H+} H X + C u X 2 + \ce{Cu^2+} Cu X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + S \ce{S} S I X 2 \ce{I2} I X 2 + 2 +2 + 2
遇强氧化剂 （C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2 B r X 2 \ce{Br2} Br X 2 H N O X 3 \ce{HNO3} HNO X 3 + 3 +3 + 3
O X 2 \ce{O2} O X 2 + 2 +2 + 2 + 3 +3 + 3 F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4
符号 ：
反应对象
方程式
铁的价态
氯气
2 F e + 3 C l X 2 = 点燃 2 F e C l X 3 \ce{2Fe + 3Cl2} \xlongequal{\text{点燃}} \ce{2FeCl3} 2 Fe + 3 Cl X 2 点燃 2 FeCl X 3 + 3 +3 + 3
硫
F e + S = Δ F e S \ce{Fe + S} \xlongequal{\Delta} \ce{FeS} Fe + S Δ FeS + 2 +2 + 2
氧气
3 F e + 2 O X 2 = 点燃 F e X 3 O X 4 \ce{3Fe + 2O2} \xlongequal{\text{点燃}} \ce{Fe3O4} 3 Fe + 2 O X 2 点燃 Fe X 3 O X 4 + 2 +2 + 2 + 3 +3 + 3
水蒸气
3 F e + 4 H X 2 O ( g ) = 高温 F e X 3 O X 4 + 4 H X 2 \ce{3Fe + 4H2O(g)} \xlongequal{\text{高温}} \ce{Fe3O4 + 4H2} 3 Fe + 4 H X 2 O ( g ) 高温 Fe X 3 O X 4 + 4 H X 2 + 2 +2 + 2 + 3 +3 + 3
非氧化性酸
F e + 2 H X + = F e X 2 + + H X 2 ↑ \ce{Fe + 2H+ = Fe^2+ + H2 ^} Fe + 2 H X + = Fe X 2 + + H X 2 ↑ + 2 +2 + 2
盐溶液
F e + C u X 2 + = F e X 2 + + C u \ce{Fe + Cu^2+ = Fe^2+ + Cu} Fe + Cu X 2 + = Fe X 2 + + Cu F e + 2 F e X 3 + = 3 F e X 2 + \ce{Fe + 2Fe^3+ = 3Fe^2+} Fe + 2 Fe X 3 + = 3 Fe X 2 + + 2 +2 + 2
常温下铁遇浓硫酸、浓硝酸 发生钝化 ：表面生成一层致密的氧化膜，阻止内部的铁继续反应。所以可以用铁罐车运输浓硫酸、浓硝酸。加热时钝化被破坏，铁与它们剧烈反应，生成 + 3 +3 + 3 + 2 +2 + 2
题目问铁和某物质反应生成几价铁、或判断某个产物写得对不对 → 看对方的氧化性强弱，以及铁是否过量 → 强氧化剂（C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2 B r X 2 \ce{Br2} Br X 2 H N O X 3 \ce{HNO3} HNO X 3 + 3 +3 + 3 H X + \ce{H+} H X + S \ce{S} S I X 2 \ce{I2} I X 2 C u X 2 + \ce{Cu^2+} Cu X 2 + + 2 +2 + 2
实验题给出铁粉与水蒸气反应的装置，问各部分的作用、操作顺序或产物检验 → 产物是 F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4 H X 2 \ce{H2} H X 2 H X 2 \ce{H2} H X 2
铁粉加入含几种氧化性离子（F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + C u X 2 + \ce{Cu^2+} Cu X 2 + H X + \ce{H+} H X + F e X 3 + > C u X 2 + > H X + \ce{Fe^3+} > \ce{Cu^2+} > \ce{H+} Fe X 3 + > Cu X 2 + > H X +
铁与盐酸、稀硫酸、C u S O X 4 \ce{CuSO4} CuSO X 4 只生成 + 2 +2 + 2 ，不会生成 F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3
铁在 C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2 C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2 产物都是 F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3 ：反应在气固之间进行，没有溶液让过量的铁去还原 F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3 例外 ：在溶液中，过量的铁会把 F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 +
铁与 S \ce{S} S F e S \ce{FeS} FeS F e X 2 S X 3 \ce{Fe2S3} Fe X 2 S X 3 S \ce{S} S C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2 + 2 +2 + 2 F e \ce{Fe} Fe I X 2 \ce{I2} I X 2 F e I X 2 \ce{FeI2} FeI X 2
钝化是化学变化（生成了氧化膜），不是“不反应”。只在常温、浓酸时发生；稀硫酸、稀硝酸不钝化。
铁和冷水、热水 都不反应，只和高温水蒸气 反应，产物是 F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4 F e X 2 O X 3 \ce{Fe2O3} Fe X 2 O X 3 F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 3
为什么氧化剂强弱决定价态 ：从 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + 关键一步 ：第 3 个电子来自已经带 2 个正电荷的离子，原子核对它的有效吸引更强），只有得电子能力强的氧化剂（C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2 H N O X 3 \ce{HNO3} HNO X 3 H X + \ce{H+} H X + C u X 2 + \ce{Cu^2+} Cu X 2 + S \ce{S} S F e X 3 + / F e X 2 + \ce{Fe^3+}/\ce{Fe^2+} Fe X 3 + / Fe X 2 + I X 2 / I X − \ce{I2}/\ce{I-} I X 2 / I X − B r X 2 / B r X − \ce{Br2}/\ce{Br-} Br X 2 / Br X − I X 2 \ce{I2} I X 2 + 3 +3 + 3 B r X 2 \ce{Br2} Br X 2 C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2 C l X 2 > B r X 2 > F e X 3 + > I X 2 \ce{Cl2} > \ce{Br2} > \ce{Fe^3+} > \ce{I2} Cl X 2 > Br X 2 > Fe X 3 + > I X 2
钝化的依据 ：实验事实——把常温下在浓硝酸里浸过的铁片取出洗净，再放进 C u S O X 4 \ce{CuSO4} CuSO X 4 C u X 2 + \ce{Cu^2+} Cu X 2 +
铁与水蒸气为什么要高温 ：铁的活泼性不如钠，常温下夺取水中 + 1 +1 + 1 H X 2 \ce{H2} H X 2
例 1 （场景：判断产物价态）下列说法正确的是（ ）。
A. 铁丝在氯气中燃烧，铁过量时生成 F e C l X 2 \ce{FeCl2} FeCl X 2 F e X 2 S X 3 \ce{Fe2S3} Fe X 2 S X 3 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 +
解 ：C。
判断依据 ：铁的价态由氧化剂强弱和铁是否过量（只在溶液中起作用）决定（本节说明和注意点）。
A 气固反应，没有溶液让铁还原 F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3 F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3 S \ce{S} S F e S \ce{FeS} FeS F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e + 2 F e X 3 + = 3 F e X 2 + \ce{Fe + 2Fe^3+ = 3Fe^2+} Fe + 2 Fe X 3 + = 3 Fe X 2 + F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 +
容易卡在：A 和 C 都有“铁过量”，只有 C 在溶液里，过量的铁才有机会和 F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 +
例 2 （场景：铁与水蒸气的实验）用下图装置进行还原铁粉与水蒸气反应的实验。
（1）湿棉花的作用是什么？（2）写出试管中反应的化学方程式。（3）怎样证明生成的气体是 H X 2 \ce{H2} H X 2
解 ：
（1）操作 → 目的 ：湿棉花受热时放出水蒸气，为反应提供 H X 2 O ( g ) \ce{H2O(g)} H X 2 O ( g )
（2）3 F e + 4 H X 2 O ( g ) = 高温 F e X 3 O X 4 + 4 H X 2 \ce{3Fe + 4H2O(g)} \xlongequal{\text{高温}} \ce{Fe3O4 + 4H2} 3 Fe + 4 H X 2 O ( g ) 高温 Fe X 3 O X 4 + 4 H X 2
（3）用燃着的火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声（或肥皂泡燃烧），说明生成了 H X 2 \ce{H2} H X 2 H X 2 \ce{H2} H X 2
（4）先把导管移出肥皂液，再熄灭酒精灯。若先熄灭酒精灯，试管内气体冷却收缩，压强减小，肥皂液会沿导管倒吸进炽热的试管，使试管炸裂。
三查 ：（2）原子守恒：Fe 3、H 8、O 4，两边相等；电子守恒：3 个 Fe 共失去 2 + 3 × 2 = 8 2 + 3 \times 2 = 8 2 + 3 × 2 = 8 F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4 + 2 +2 + 2 + 3 +3 + 3 + 1 +1 + 1 H X 2 O ( g ) \ce{H2O(g)} H X 2 O ( g ) H X 2 \ce{H2} H X 2
容易卡在：（2）把产物写成 F e X 2 O X 3 \ce{Fe2O3} Fe X 2 O X 3 F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 3 F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4
例 3 （场景：铁与多种氧化性离子的先后）向含 0.1 m o l F e C l X 3 0.1\ \mathrm{mol}\ \ce{FeCl3} 0.1 mol FeCl X 3 0.1 m o l C u C l X 2 0.1\ \mathrm{mol}\ \ce{CuCl2} 0.1 mol CuCl X 2 5.6 g 5.6\ \mathrm{g} 5.6 g
解 ：
找关系 ：氧化性 F e X 3 + > C u X 2 + \ce{Fe^3+} > \ce{Cu^2+} Fe X 3 + > Cu X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + C u X 2 + \ce{Cu^2+} Cu X 2 + F e + 2 F e X 3 + = 3 F e X 2 + \ce{Fe + 2Fe^3+ = 3Fe^2+} Fe + 2 Fe X 3 + = 3 Fe X 2 + F e + C u X 2 + = F e X 2 + + C u \ce{Fe + Cu^2+ = Fe^2+ + Cu} Fe + Cu X 2 + = Fe X 2 + + Cu
列式 ：n ( F e ) = 5.6 56 = 0.1 m o l n(\ce{Fe}) = \dfrac{5.6}{56} = 0.1\ \mathrm{mol} n ( Fe ) = 56 5.6 = 0.1 mol 0.1 m o l F e X 3 + 0.1\ \mathrm{mol}\ \ce{Fe^3+} 0.1 mol Fe X 3 + F e \ce{Fe} Fe 0.05 m o l 0.05\ \mathrm{mol} 0.05 mol F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + 0.15 m o l 0.15\ \mathrm{mol} 0.15 mol F e \ce{Fe} Fe 0.05 m o l 0.05\ \mathrm{mol} 0.05 mol C u \ce{Cu} Cu 0.05 m o l 0.05\ \mathrm{mol} 0.05 mol F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + 0.05 m o l 0.05\ \mathrm{mol} 0.05 mol
计算 ：（1）铁全部反应，剩余固体只有铜：0.05 × 64 = 3.2 g 0.05 \times 64 = 3.2\ \mathrm{g} 0.05 × 64 = 3.2 g n ( F e X 2 + ) = 0.15 + 0.05 = 0.2 m o l n(\ce{Fe^2+}) = 0.15 + 0.05 = 0.2\ \mathrm{mol} n ( Fe X 2 + ) = 0.15 + 0.05 = 0.2 mol n ( C u X 2 + ) = 0.1 − 0.05 = 0.05 m o l n(\ce{Cu^2+}) = 0.1 - 0.05 = 0.05\ \mathrm{mol} n ( Cu X 2 + ) = 0.1 − 0.05 = 0.05 mol F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 +
检验 ：电荷守恒：n ( C l X − ) = 0.3 + 0.2 = 0.5 m o l n(\ce{Cl-}) = 0.3 + 0.2 = 0.5\ \mathrm{mol} n ( Cl X − ) = 0.3 + 0.2 = 0.5 mol 2 × 0.2 + 2 × 0.05 = 0.5 m o l 2 \times 0.2 + 2 \times 0.05 = 0.5\ \mathrm{mol} 2 × 0.2 + 2 × 0.05 = 0.5 mol F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 +
另一种解法 ：电子守恒。0.1 m o l F e 0.1\ \mathrm{mol}\ \ce{Fe} 0.1 mol Fe 0.2 m o l 0.2\ \mathrm{mol} 0.2 mol F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + 0.1 m o l 0.1\ \mathrm{mol} 0.1 mol 0.1 m o l 0.1\ \mathrm{mol} 0.1 mol C u X 2 + \ce{Cu^2+} Cu X 2 + 0.05 m o l 0.05\ \mathrm{mol} 0.05 mol F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + 0.1 + 0.1 = 0.2 m o l 0.1 + 0.1 = 0.2\ \mathrm{mol} 0.1 + 0.1 = 0.2 mol
容易卡在：让铁先和 C u X 2 + \ce{Cu^2+} Cu X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + C u + 2 F e X 3 + = C u X 2 + + 2 F e X 2 + \ce{Cu + 2Fe^3+ = Cu^2+ + 2Fe^2+} Cu + 2 Fe X 3 + = Cu X 2 + + 2 Fe X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 +
氧化性顺序 ：A g X + > F e X 3 + > C u X 2 + > H X + > F e X 2 + \ce{Ag+} > \ce{Fe^3+} > \ce{Cu^2+} > \ce{H+} > \ce{Fe^2+} Ag X + > Fe X 3 + > Cu X 2 + > H X + > Fe X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + C u X 2 + \ce{Cu^2+} Cu X 2 + C u + 2 F e X 3 + = C u X 2 + + 2 F e X 2 + \ce{Cu + 2Fe^3+ = Cu^2+ + 2Fe^2+} Cu + 2 Fe X 3 + = Cu X 2 + + 2 Fe X 2 + 铁与稀硝酸的三段讨论 （稀硝酸，产物气体为 N O \ce{NO} NO + 3 +3 + 3 F e + 4 H N O X 3 ( 稀 ) = F e ( N O X 3 ) X 3 + N O ↑ + 2 H X 2 O \ce{Fe + 4HNO3(\text{稀}) = Fe(NO3)3 + NO ^ + 2H2O} Fe + 4 HNO X 3 ( 稀 ) = Fe ( NO X 3 ) X 3 + NO ↑ + 2 H X 2 O F e + 2 F e X 3 + = 3 F e X 2 + \ce{Fe + 2Fe^3+ = 3Fe^2+} Fe + 2 Fe X 3 + = 3 Fe X 2 + 3 F e + 8 H N O X 3 ( 稀 ) = 3 F e ( N O X 3 ) X 2 + 2 N O ↑ + 4 H X 2 O \ce{3Fe + 8HNO3(\text{稀}) = 3Fe(NO3)2 + 2NO ^ + 4H2O} 3 Fe + 8 HNO X 3 ( 稀 ) = 3 Fe ( NO X 3 ) X 2 + 2 NO ↑ + 4 H X 2 O n ( F e ) n ( H N O X 3 ) \dfrac{n(\ce{Fe})}{n(\ce{HNO3})} n ( HNO X 3 ) n ( Fe )
n ( F e ) n ( H N O X 3 ) \dfrac{n(\ce{Fe})}{n(\ce{HNO3})} n ( HNO X 3 ) n ( Fe ) 产物中的铁
≤ 1 4 \le \dfrac{1}{4} ≤ 4 1 只有 F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 +
1 4 ∼ 3 8 \dfrac{1}{4} \sim \dfrac{3}{8} 4 1 ∼ 8 3 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 +
≥ 3 8 \ge \dfrac{3}{8} ≥ 8 3 只有 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 +
两个分界点就是两个方程式的系数比。不论哪一段，被还原的 H N O X 3 \ce{HNO3} HNO X 3 N O \ce{NO} NO
铁与非氧化性酸反应：n ( H X 2 ) = n ( F e ) n(\ce{H2}) = n(\ce{Fe}) n ( H X 2 ) = n ( Fe ) + 2 +2 + 2 H X 2 \ce{H2} H X 2
错在哪 ：写 2 F e + 6 H C l = 2 F e C l X 3 + 3 H X 2 ↑ \ce{2Fe + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2 ^} 2 Fe + 6 HCl = 2 FeCl X 3 + 3 H X 2 ↑ 为什么错 ：记忆性错误。H X + \ce{H+} H X + + 2 +2 + 2 正确做法 ：F e + 2 H C l = F e C l X 2 + H X 2 ↑ \ce{Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 ^} Fe + 2 HCl = FeCl X 2 + H X 2 ↑ 错在哪 ：铁与水蒸气的产物写成 F e X 2 O X 3 \ce{Fe2O3} Fe X 2 O X 3 F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 3 为什么错 ：记忆性错误。铁和冷水、热水都不反应，高温水蒸气才行，产物是 F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4 正确做法 ：3 F e + 4 H X 2 O ( g ) = 高温 F e X 3 O X 4 + 4 H X 2 \ce{3Fe + 4H2O(g)} \xlongequal{\text{高温}} \ce{Fe3O4 + 4H2} 3 Fe + 4 H X 2 O ( g ) 高温 Fe X 3 O X 4 + 4 H X 2 ( g ) (g) ( g ) 错在哪 ：认为“铁过量时与 C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2 F e C l X 2 \ce{FeCl2} FeCl X 2 为什么错 ：理解性错误。“过量铁把 F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + 正确做法 ：铁在 C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2 F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3 F e C l X 2 \ce{FeCl2} FeCl X 2
把铁看成一个手里攥着 3 个电子的人：前 2 个攥得松，谁来要都给（H X + \ce{H+} H X + C u X 2 + \ce{Cu^2+} Cu X 2 + S \ce{S} S C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2 B r X 2 \ce{Br2} Br X 2 H N O X 3 \ce{HNO3} HNO X 3 F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4
前置：第 5 章氧化还原的强弱规律和先后规律，决定铁被氧化到几价、几种离子谁先反应。
前置：第 1 章 1.7 守恒法，例 3 的电子守恒和铁与硝酸的计算。
后续：第 9 章金属活动性与冶炼，铁用热还原法冶炼（高炉炼铁）。
后续：第 11 章硝酸的强氧化性与金属反应的计算；第 10 章浓硫酸的钝化和强氧化性。
后续：第 21 章金属的腐蚀与防护，钢铁的吸氧腐蚀、析氢腐蚀。
后续：第 41 章学生必做实验“铁及其化合物的性质”。
宏观 ：
物质
F e O \ce{FeO} FeO F e X 2 O X 3 \ce{Fe2O3} Fe X 2 O X 3 F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4
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
铁的价态
+ 2 +2 + 2 + 3 +3 + 3 + 2 +2 + 2 + 3 +3 + 3 1 : 2 1 : 2 1 : 2
与非氧化性酸
F e O + 2 H X + = F e X 2 + + H X 2 O \ce{FeO + 2H+ = Fe^2+ + H2O} FeO + 2 H X + = Fe X 2 + + H X 2 O F e X 2 O X 3 + 6 H X + = 2 F e X 3 + + 3 H X 2 O \ce{Fe2O3 + 6H+ = 2Fe^3+ + 3H2O} Fe X 2 O X 3 + 6 H X + = 2 Fe X 3 + + 3 H X 2 O F e X 3 O X 4 + 8 H X + = F e X 2 + + 2 F e X 3 + + 4 H X 2 O \ce{Fe3O4 + 8H+ = Fe^2+ + 2Fe^3+ + 4H2O} Fe X 3 O X 4 + 8 H X + = Fe X 2 + + 2 Fe X 3 + + 4 H X 2 O
稳定性和用途
不稳定，在空气中受热迅速被氧化成 F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4
油漆、涂料的红色颜料；炼铁原料
磁铁矿的主要成分；炼铁原料
物质
F e ( O H ) X 2 \ce{Fe(OH)2} Fe ( OH ) X 2 F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 3
颜色、状态
白色固体
红褐色固体
制法
F e X 2 + + 2 O H X − = F e ( O H ) X 2 ↓ \ce{Fe^2+ + 2OH- = Fe(OH)2 v} Fe X 2 + + 2 OH X − = Fe ( OH ) X 2 ↓ F e X 3 + + 3 O H X − = F e ( O H ) X 3 ↓ \ce{Fe^3+ + 3OH- = Fe(OH)3 v} Fe X 3 + + 3 OH X − = Fe ( OH ) X 3 ↓
与酸
F e ( O H ) X 2 + 2 H X + = F e X 2 + + 2 H X 2 O \ce{Fe(OH)2 + 2H+ = Fe^2+ + 2H2O} Fe ( OH ) X 2 + 2 H X + = Fe X 2 + + 2 H X 2 O F e ( O H ) X 3 + 3 H X + = F e X 3 + + 3 H X 2 O \ce{Fe(OH)3 + 3H+ = Fe^3+ + 3H2O} Fe ( OH ) X 3 + 3 H X + = Fe X 3 + + 3 H X 2 O
稳定性
在空气中迅速被氧化：白色 → 灰绿色 → 红褐色，4 F e ( O H ) X 2 + O X 2 + 2 H X 2 O = 4 F e ( O H ) X 3 \ce{4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3} 4 Fe ( OH ) X 2 + O X 2 + 2 H X 2 O = 4 Fe ( OH ) X 3
受热分解：2 F e ( O H ) X 3 = Δ F e X 2 O X 3 + 3 H X 2 O \ce{2Fe(OH)3} \xlongequal{\Delta} \ce{Fe2O3 + 3H2O} 2 Fe ( OH ) X 3 Δ Fe X 2 O X 3 + 3 H X 2 O
微观 ：三种氧化物都是碱性氧化物（F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4 O X 2 − \ce{O^2-} O X 2 − H X + \ce{H+} H X + O H X − \ce{OH-} OH X − H X + \ce{H+} H X + F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e O ⋅ F e X 2 O X 3 \ce{FeO.Fe2O3} FeO ⋅ Fe X 2 O X 3
符号 ：在价类二维图上，氧化物和氢氧化物分别在 + 2 +2 + 2 + 3 +3 + 3 F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4 同一行横着走 （与酸反应）价态不变；竖着走 才发生氧化还原：F e ( O H ) X 2 → F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)2} \to \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 2 → Fe ( OH ) X 3 O X 2 \ce{O2} O X 2 F e O → F e X 3 O X 4 \ce{FeO} \to \ce{Fe3O4} FeO → Fe X 3 O X 4 O X 2 \ce{O2} O X 2 F e X 2 O X 3 → F e \ce{Fe2O3} \to \ce{Fe} Fe X 2 O X 3 → Fe C O \ce{CO} CO F e X 2 O X 3 + 3 C O = 高温 2 F e + 3 C O X 2 \ce{Fe2O3 + 3CO} \xlongequal{\text{高温}} \ce{2Fe + 3CO2} Fe X 2 O X 3 + 3 CO 高温 2 Fe + 3 CO X 2
推断题、选择题给出颜色、磁性（“红棕色粉末”“黑色有磁性的固体”“白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色”）→ 对照颜色表定物质 → 再从价态推它能和谁反应。
题目让铁的氧化物、氢氧化物和酸反应，酸不是盐酸、稀硫酸（是硝酸、氢碘酸）→ 先看酸有没有氧化性或还原性 → 非氧化性酸价态不变；H N O X 3 \ce{HNO3} HNO X 3 + 2 +2 + 2 + 3 +3 + 3 H I \ce{HI} HI I X − \ce{I-} I X − + 3 +3 + 3 + 2 +2 + 2
实验题问制备 F e ( O H ) X 2 \ce{Fe(OH)2} Fe ( OH ) X 2 H X 2 \ce{H2} H X 2 O X 2 \ce{O2} O X 2
计算题给出铁的氧化物被 C O \ce{CO} CO H X 2 \ce{H2} H X 2 C O \ce{CO} CO n ( F e ) : n ( O ) n(\ce{Fe}) : n(\ce{O}) n ( Fe ) : n ( O )
F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4 F e O \ce{FeO} FeO 磁性 区分（F e O \ce{FeO} FeO F e X 2 O X 3 \ce{Fe2O3} Fe X 2 O X 3 F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4 F e C l X 2 \ce{FeCl2} FeCl X 2 F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3 写成 F e X 3 O X 4 + 8 H C l = F e C l X 2 + 2 F e C l X 3 + 4 H X 2 O \ce{Fe3O4 + 8HCl = FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O} Fe X 3 O X 4 + 8 HCl = FeCl X 2 + 2 FeCl X 3 + 4 H X 2 O ，不能只写一种盐。铁的氧化物和氢氧化物都不溶于水、也不与水反应 ，F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 3 F e X 2 O X 3 \ce{Fe2O3} Fe X 2 O X 3
F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 3 F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 3 F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3 N a O H \ce{NaOH} NaOH F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3 灰绿色是 F e ( O H ) X 2 \ce{Fe(OH)2} Fe ( OH ) X 2 + 2 +2 + 2 + 3 +3 + 3
为什么 F e ( O H ) X 2 \ce{Fe(OH)2} Fe ( OH ) X 2 ：在酸性溶液中，F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e ( O H ) X 2 \ce{Fe(OH)2} Fe ( OH ) X 2 F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 3 K s p K_\mathrm{sp} K sp 10 − 39 10^{-39} 1 0 − 39 关键一步 ：在碱性环境里，+ 3 +3 + 3 O H X − \ce{OH-} OH X − F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 3 + 2 +2 + 2 F e ( O H ) X 3 / F e ( O H ) X 2 \ce{Fe(OH)3}/\ce{Fe(OH)2} Fe ( OH ) X 3 / Fe ( OH ) X 2 − 0.56 V -0.56\ \mathrm{V} − 0.56 V F e X 3 + / F e X 2 + \ce{Fe^3+}/\ce{Fe^2+} Fe X 3 + / Fe X 2 + + 0.77 V +0.77\ \mathrm{V} + 0.77 V
颜色是实验事实 ：F e O \ce{FeO} FeO F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4 F e X 2 O X 3 \ce{Fe2O3} Fe X 2 O X 3 F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 3 3 d 3d 3 d
用 C O \ce{CO} CO ：F e X x O X y + y C O = 高温 x F e + y C O X 2 \ce{Fe_{x}O_{y}} + y\,\ce{CO} \xlongequal{\text{高温}} x\,\ce{Fe} + y\,\ce{CO2} Fe X x O X y + y CO 高温 x Fe + y CO X 2 C O X 2 \ce{CO2} CO X 2 n ( O ) 氧化物 = n ( C O X 2 ) n(\ce{O})_{\text{氧化物}} = n(\ce{CO2}) n ( O ) 氧化物 = n ( CO X 2 )
例 1 （场景：颜色、磁性推断）黑色粉末 X 能被磁铁吸引，但不能与 C u S O X 4 \ce{CuSO4} CuSO X 4 K S C N \ce{KSCN} KSCN K X 3 [ F e ( C N ) X 6 ] \ce{K3[Fe(CN)6]} K X 3 [ Fe ( CN ) X 6 ]
解 ：X 是 F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4
判断依据 ：黑色、有磁性的含铁物质有 F e \ce{Fe} Fe F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4 F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4
不与 C u S O X 4 \ce{CuSO4} CuSO X 4 F e + C u X 2 + = F e X 2 + + C u \ce{Fe + Cu^2+ = Fe^2+ + Cu} Fe + Cu X 2 + = Fe X 2 + + Cu K S C N \ce{KSCN} KSCN F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + K X 3 [ F e ( C N ) X 6 ] \ce{K3[Fe(CN)6]} K X 3 [ Fe ( CN ) X 6 ] F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 3 O X 4 + 8 H X + = F e X 2 + + 2 F e X 3 + + 4 H X 2 O \ce{Fe3O4 + 8H+ = Fe^2+ + 2Fe^3+ + 4H2O} Fe X 3 O X 4 + 8 H X + = Fe X 2 + + 2 Fe X 3 + + 4 H X 2 O
三查 ：Fe 3、O 4、H 8，原子守恒；电荷：左 + 8 +8 + 8 2 + 6 = 8 2 + 6 = 8 2 + 6 = 8
例 2 （场景：氧化物、氢氧化物与不同的酸）写出下列反应的离子方程式：（1）F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4 F e O \ce{FeO} FeO N O \ce{NO} NO F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 3 H I \ce{HI} HI
解 ：
（1）盐酸没有氧化性，价态不变：F e X 3 O X 4 + 8 H X + = F e X 2 + + 2 F e X 3 + + 4 H X 2 O \ce{Fe3O4 + 8H+ = Fe^2+ + 2Fe^3+ + 4H2O} Fe X 3 O X 4 + 8 H X + = Fe X 2 + + 2 Fe X 3 + + 4 H X 2 O
（2）H N O X 3 \ce{HNO3} HNO X 3 + 2 +2 + 2 F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + + 2 → + 3 +2 \to +3 + 2 → + 3 + 5 → + 2 +5 \to +2 + 5 → + 2 F e O \ce{FeO} FeO N O X 3 X − \ce{NO3-} NO X 3 X − H X + \ce{H+} H X + H X 2 O \ce{H2O} H X 2 O
3 F e O + 10 H X + + N O X 3 X − = 3 F e X 3 + + N O ↑ + 5 H X 2 O \ce{3FeO + 10H+ + NO3- = 3Fe^3+ + NO ^ + 5H2O} 3 FeO + 10 H X + + NO X 3 X − = 3 Fe X 3 + + NO ↑ + 5 H X 2 O （3）I X − \ce{I-} I X − F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + I X 2 \ce{I2} I X 2
2 F e ( O H ) X 3 + 6 H X + + 2 I X − = 2 F e X 2 + + I X 2 + 6 H X 2 O \ce{2Fe(OH)3 + 6H+ + 2I- = 2Fe^2+ + I2 + 6H2O} 2 Fe ( OH ) X 3 + 6 H X + + 2 I X − = 2 Fe X 2 + + I X 2 + 6 H X 2 O 三查 ：（1）见例 1。（2）原子：Fe 3、O 3 + 3 = 6 3 + 3 = 6 3 + 3 = 6 1 + 5 = 6 1 + 5 = 6 1 + 5 = 6 10 − 1 = 9 10 - 1 = 9 10 − 1 = 9 6 − 2 = 4 6 - 2 = 4 6 − 2 = 4
容易卡在：（2）写成 F e O + 2 H X + = F e X 2 + + H X 2 O \ce{FeO + 2H+ = Fe^2+ + H2O} FeO + 2 H X + = Fe X 2 + + H X 2 O F e ( O H ) X 3 + 3 H X + = F e X 3 + + 3 H X 2 O \ce{Fe(OH)3 + 3H+ = Fe^3+ + 3H2O} Fe ( OH ) X 3 + 3 H X + = Fe X 3 + + 3 H X 2 O
例 3 （场景：F e ( O H ) X 2 \ce{Fe(OH)2} Fe ( OH ) X 2 F e ( O H ) X 2 \ce{Fe(OH)2} Fe ( OH ) X 2
（1）方法一中，配制 F e S O X 4 \ce{FeSO4} FeSO X 4 N a O H \ce{NaOH} NaOH F e S O X 4 \ce{FeSO4} FeSO X 4 C C l X 4 \ce{CCl4} CCl X 4 F e ( O H ) X 2 \ce{Fe(OH)2} Fe ( OH ) X 2
解 ：
（1）操作 → 目的 ：
蒸馏水煮沸：除去水中溶解的 O X 2 \ce{O2} O X 2
加植物油：植物油密度比水小，浮在液面上形成液封，隔绝空气，防止 F e ( O H ) X 2 \ce{Fe(OH)2} Fe ( OH ) X 2
滴管伸入液面以下：避免 N a O H \ce{NaOH} NaOH F e ( O H ) X 2 \ce{Fe(OH)2} Fe ( OH ) X 2
不能用 C C l X 4 \ce{CCl4} CCl X 4 C C l X 4 \ce{CCl4} CCl X 4
（2）操作 → 目的 ：打开 a 时，I 中产生的 H X 2 \ce{H2} H X 2 H X 2 \ce{H2} H X 2 H X 2 \ce{H2} H X 2 F e S O X 4 \ce{FeSO4} FeSO X 4 N a O H \ce{NaOH} NaOH F e X 2 + + 2 O H X − = F e ( O H ) X 2 ↓ \ce{Fe^2+ + 2OH- = Fe(OH)2 v} Fe X 2 + + 2 OH X − = Fe ( OH ) X 2 ↓ H X 2 \ce{H2} H X 2 O X 2 \ce{O2} O X 2
答题句式：“夹紧止水夹 a 后，试管 I 中气体压强增大，将 F e S O X 4 \ce{FeSO4} FeSO X 4 H X 2 \ce{H2} H X 2 F e ( O H ) X 2 \ce{Fe(OH)2} Fe ( OH ) X 2
容易卡在：（2）以为打开 a 是为了让溶液流过去。顺序是“开着 a 排空气，关上 a 压溶液”。
例 4 （场景：由还原数据求化学式）23.2 g 23.2\ \mathrm{g} 23.2 g C O \ce{CO} CO 40 g 40\ \mathrm{g} 40 g
解 ：
找关系 ：每个 C O \ce{CO} CO C O X 2 \ce{CO2} CO X 2 C O X 2 + C a ( O H ) X 2 = C a C O X 3 ↓ + H X 2 O \ce{CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 v + H2O} CO X 2 + Ca ( OH ) X 2 = CaCO X 3 ↓ + H X 2 O n ( O ) 氧化物 = n ( C O X 2 ) = n ( C a C O X 3 ) n(\ce{O})_{\text{氧化物}} = n(\ce{CO2}) = n(\ce{CaCO3}) n ( O ) 氧化物 = n ( CO X 2 ) = n ( CaCO X 3 )
列式 ：n ( C a C O X 3 ) = 40 100 m o l n(\ce{CaCO3}) = \dfrac{40}{100}\ \mathrm{mol} n ( CaCO X 3 ) = 100 40 mol m ( O ) = n ( O ) × 16 m(\ce{O}) = n(\ce{O}) \times 16 m ( O ) = n ( O ) × 16 n ( F e ) = 23.2 − m ( O ) 56 n(\ce{Fe}) = \dfrac{23.2 - m(\ce{O})}{56} n ( Fe ) = 56 23.2 − m ( O )
计算 ：n ( O ) = 0.4 m o l n(\ce{O}) = 0.4\ \mathrm{mol} n ( O ) = 0.4 mol m ( O ) = 6.4 g m(\ce{O}) = 6.4\ \mathrm{g} m ( O ) = 6.4 g n ( F e ) = 16.8 56 = 0.3 m o l n(\ce{Fe}) = \dfrac{16.8}{56} = 0.3\ \mathrm{mol} n ( Fe ) = 56 16.8 = 0.3 mol n ( F e ) : n ( O ) = 3 : 4 n(\ce{Fe}) : n(\ce{O}) = 3 : 4 n ( Fe ) : n ( O ) = 3 : 4 F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4
检验 ：M ( F e X 3 O X 4 ) = 232 g / m o l M(\ce{Fe3O4}) = 232\ \mathrm{g/mol} M ( Fe X 3 O X 4 ) = 232 g/mol 0.1 m o l 0.1\ \mathrm{mol} 0.1 mol 23.2 g 23.2\ \mathrm{g} 23.2 g 3 : 4 3 : 4 3 : 4 F e O \ce{FeO} FeO 1 : 1 1 : 1 1 : 1 F e X 2 O X 3 \ce{Fe2O3} Fe X 2 O X 3 2 : 3 2 : 3 2 : 3
容易卡在：把沉淀质量当成 C O X 2 \ce{CO2} CO X 2 C O \ce{CO} CO C O X 2 \ce{CO2} CO X 2 C O \ce{CO} CO
铁的氧化物 F e X x O X y \ce{Fe_{x}O_{y}} Fe X x O X y C O \ce{CO} CO n ( C O ) 反应 = n ( C O X 2 ) = n ( O ) 氧化物 n(\ce{CO})_{\text{反应}} = n(\ce{CO2}) = n(\ce{O})_{\text{氧化物}} n ( CO ) 反应 = n ( CO X 2 ) = n ( O ) 氧化物
含铁固体溶于盐酸后加 K S C N \ce{KSCN} KSCN F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e O \ce{FeO} FeO F e X 2 O X 3 \ce{Fe2O3} Fe X 2 O X 3 F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4 F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + K S C N \ce{KSCN} KSCN + 3 +3 + 3
n ( F e ) : n ( O ) n(\ce{Fe}) : n(\ce{O}) n ( Fe ) : n ( O ) 1 : 1 1 : 1 1 : 1 F e O \ce{FeO} FeO 3 : 4 3 : 4 3 : 4 F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4 2 : 3 2 : 3 2 : 3 F e X 2 O X 3 \ce{Fe2O3} Fe X 2 O X 3
错在哪 ：F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4 F e X 3 O X 4 + 8 H C l = 3 F e C l X 3 + 4 H X 2 O + … \ce{Fe3O4 + 8HCl = 3FeCl3 + 4H2O + ...} Fe X 3 O X 4 + 8 HCl = 3 FeCl X 3 + 4 H X 2 O + … 为什么错 ：理解性错误。把 F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4 + 3 +3 + 3 正确做法 ：按 F e O ⋅ F e X 2 O X 3 \ce{FeO.Fe2O3} FeO ⋅ Fe X 2 O X 3 1 m o l F e C l X 2 1\ \mathrm{mol}\ \ce{FeCl2} 1 mol FeCl X 2 2 m o l F e C l X 3 2\ \mathrm{mol}\ \ce{FeCl3} 2 mol FeCl X 3 错在哪 ：F e O \ce{FeO} FeO F e O + 2 H X + = F e X 2 + + H X 2 O \ce{FeO + 2H+ = Fe^2+ + H2O} FeO + 2 H X + = Fe X 2 + + H X 2 O 为什么错 ：理解性错误。只看到碱性氧化物与酸的通性，没看到硝酸的强氧化性。
正确做法 ：与酸反应前先问“这种酸有没有氧化性或还原性”。硝酸、浓硫酸会把 + 2 +2 + 2 H I \ce{HI} HI + 3 +3 + 3 错在哪 ：制 F e ( O H ) X 2 \ce{Fe(OH)2} Fe ( OH ) X 2 C C l X 4 \ce{CCl4} CCl X 4 为什么错 ：记忆性错误。C C l X 4 \ce{CCl4} CCl X 4 正确做法 ：用密度比水小、不溶于水的植物油、苯或煤油。
记颜色可以按“价态越高越红”：+ 2 +2 + 2 F e O \ce{FeO} FeO F e ( O H ) X 2 \ce{Fe(OH)2} Fe ( OH ) X 2 + 3 +3 + 3 F e X 2 O X 3 \ce{Fe2O3} Fe X 2 O X 3 F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 3 F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4 F e ( O H ) X 2 \ce{Fe(OH)2} Fe ( OH ) X 2 F e ( O H ) X 2 \ce{Fe(OH)2} Fe ( OH ) X 2 H X 2 \ce{H2} H X 2
前置：第 3 章 3.3 氧化物和碱的分类、3.5 碱性氧化物和碱的通性，3.4 F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 3
前置：第 1 章 1.7 原子守恒，例 4 求化学式。
后续：第 9 章金属的冶炼，F e X 2 O X 3 \ce{Fe2O3} Fe X 2 O X 3 C O \ce{CO} CO
后续：第 37 章胶头滴管使用的例外；第 39 章气体制备与排空气的操作。
后续：第 28 章沉淀溶解平衡，F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 3 F e ( O H ) X 2 \ce{Fe(OH)2} Fe ( OH ) X 2 K s p K_\mathrm{sp} K sp
常一起考：8.5 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 +
宏观 ：F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e S O X 4 \ce{FeSO4} FeSO X 4 F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3 F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3
微观 ：F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + Z n \ce{Zn} Zn A l \ce{Al} Al F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 +
F e X 2 + − e X − = F e X 3 + \ce{Fe^2+ - e- = Fe^3+} Fe X 2 + − e X − = Fe X 3 + 符号 ：铁三角——三种价态之间的六条转化路线，边上是常用的试剂。
方向
试剂
离子方程式
F e X 2 + → F e X 3 + \ce{Fe^2+} \to \ce{Fe^3+} Fe X 2 + → Fe X 3 + 氯水
2 F e X 2 + + C l X 2 = 2 F e X 3 + + 2 C l X − \ce{2Fe^2+ + Cl2 = 2Fe^3+ + 2Cl-} 2 Fe X 2 + + Cl X 2 = 2 Fe X 3 + + 2 Cl X −
H X 2 O X 2 \ce{H2O2} H X 2 O X 2 2 F e X 2 + + H X 2 O X 2 + 2 H X + = 2 F e X 3 + + 2 H X 2 O \ce{2Fe^2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe^3+ + 2H2O} 2 Fe X 2 + + H X 2 O X 2 + 2 H X + = 2 Fe X 3 + + 2 H X 2 O
酸性 K M n O X 4 \ce{KMnO4} KMnO X 4
5 F e X 2 + + M n O X 4 X − + 8 H X + = 5 F e X 3 + + M n X 2 + + 4 H X 2 O \ce{5Fe^2+ + MnO4- + 8H+ = 5Fe^3+ + Mn^2+ + 4H2O} 5 Fe X 2 + + MnO X 4 X − + 8 H X + = 5 Fe X 3 + + Mn X 2 + + 4 H X 2 O
空气（酸性溶液中缓慢）
4 F e X 2 + + O X 2 + 4 H X + = 4 F e X 3 + + 2 H X 2 O \ce{4Fe^2+ + O2 + 4H+ = 4Fe^3+ + 2H2O} 4 Fe X 2 + + O X 2 + 4 H X + = 4 Fe X 3 + + 2 H X 2 O
稀 H N O X 3 \ce{HNO3} HNO X 3
3 F e X 2 + + N O X 3 X − + 4 H X + = 3 F e X 3 + + N O ↑ + 2 H X 2 O \ce{3Fe^2+ + NO3- + 4H+ = 3Fe^3+ + NO ^ + 2H2O} 3 Fe X 2 + + NO X 3 X − + 4 H X + = 3 Fe X 3 + + NO ↑ + 2 H X 2 O
F e X 3 + → F e X 2 + \ce{Fe^3+} \to \ce{Fe^2+} Fe X 3 + → Fe X 2 + 铁粉
2 F e X 3 + + F e = 3 F e X 2 + \ce{2Fe^3+ + Fe = 3Fe^2+} 2 Fe X 3 + + Fe = 3 Fe X 2 +
铜
2 F e X 3 + + C u = 2 F e X 2 + + C u X 2 + \ce{2Fe^3+ + Cu = 2Fe^2+ + Cu^2+} 2 Fe X 3 + + Cu = 2 Fe X 2 + + Cu X 2 +
I X − \ce{I-} I X − 2 F e X 3 + + 2 I X − = 2 F e X 2 + + I X 2 \ce{2Fe^3+ + 2I- = 2Fe^2+ + I2} 2 Fe X 3 + + 2 I X − = 2 Fe X 2 + + I X 2
S O X 2 \ce{SO2} SO X 2 2 F e X 3 + + S O X 2 + 2 H X 2 O = 2 F e X 2 + + S O X 4 X 2 − + 4 H X + \ce{2Fe^3+ + SO2 + 2H2O = 2Fe^2+ + SO4^2- + 4H+} 2 Fe X 3 + + SO X 2 + 2 H X 2 O = 2 Fe X 2 + + SO X 4 X 2 − + 4 H X +
H X 2 S \ce{H2S} H X 2 S 2 F e X 3 + + H X 2 S = 2 F e X 2 + + S ↓ + 2 H X + \ce{2Fe^3+ + H2S = 2Fe^2+ + S v + 2H+} 2 Fe X 3 + + H X 2 S = 2 Fe X 2 + + S ↓ + 2 H X +
除杂题：“F e C l X 2 \ce{FeCl2} FeCl X 2 F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3 F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3 F e C l X 2 \ce{FeCl2} FeCl X 2 C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2 H X 2 O X 2 \ce{H2O2} H X 2 O X 2
题目问配制、保存 F e S O X 4 \ce{FeSO4} FeSO X 4 F e C l X 2 \ce{FeCl2} FeCl X 2 F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3
溶液中同时有几种还原性离子（F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + I X − \ce{I-} I X − B r X − \ce{Br-} Br X − C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2 I X − > F e X 2 + > B r X − \ce{I-} > \ce{Fe^2+} > \ce{Br-} I X − > Fe X 2 + > Br X −
化工流程中要除去溶液里的铁（F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + H X 2 O X 2 \ce{H2O2} H X 2 O X 2 F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 +
除去 F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3 F e C l X 2 \ce{FeCl2} FeCl X 2 不能用酸性 K M n O X 4 \ce{KMnO4} KMnO X 4 H N O X 3 \ce{HNO3} HNO X 3 ：会引入 K X + \ce{K+} K X + M n X 2 + \ce{Mn^2+} Mn X 2 + N O X 3 X − \ce{NO3-} NO X 3 X − H X 2 O X 2 \ce{H2O2} H X 2 O X 2
F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + I X − \ce{I-} I X − S X 2 − \ce{S^2-} S X 2 − S O X 3 X 2 − \ce{SO3^2-} SO X 3 X 2 − 不能大量共存 ；F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + H X + \ce{H+} H X + N O X 3 X − \ce{NO3-} NO X 3 X − M n O X 4 X − \ce{MnO4-} MnO X 4 X − C l O X − \ce{ClO-} ClO X − N O X 3 X − \ce{NO3-} NO X 3 X − F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + H X + \ce{H+} H X + 还原性 I X − > F e X 2 + > B r X − \ce{I-} > \ce{Fe^2+} > \ce{Br-} I X − > Fe X 2 + > Br X − C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2 F e I X 2 \ce{FeI2} FeI X 2 I X − \ce{I-} I X − F e B r X 2 \ce{FeBr2} FeBr X 2 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 +
F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + 加铁粉“防氧化”的原理是 2 F e X 3 + + F e = 3 F e X 2 + \ce{2Fe^3+ + Fe = 3Fe^2+} 2 Fe X 3 + + Fe = 3 Fe X 2 + F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 +
转化方向由氧化性强弱决定 ：一个氧化还原反应能发生，要求氧化剂的氧化性强于氧化产物（第 5 章）。实验测得的强弱顺序是
M n O X 4 X − ( H X + ) > C l X 2 > B r X 2 > F e X 3 + > I X 2 > S O X 4 X 2 − \ce{MnO4-}(\ce{H+}) > \ce{Cl2} > \ce{Br2} > \ce{Fe^3+} > \ce{I2} > \ce{SO4^2-} MnO X 4 X − ( H X + ) > Cl X 2 > Br X 2 > Fe X 3 + > I X 2 > SO X 4 X 2 − 排在 F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + I X − \ce{I-} I X − S O X 2 \ce{SO2} SO X 2 关键一步 ：判断”F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + B r X 2 \ce{Br2} Br X 2 F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + B r X − \ce{Br-} Br X − 2 F e C l X 2 + C l X 2 = 2 F e C l X 3 \ce{2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3} 2 FeCl X 2 + Cl X 2 = 2 FeCl X 3 C l X 2 > F e X 3 + \ce{Cl2} > \ce{Fe^3+} Cl X 2 > Fe X 3 + 2 F e C l X 3 + 2 K I = 2 F e C l X 2 + 2 K C l + I X 2 \ce{2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + 2KCl + I2} 2 FeCl X 3 + 2 KI = 2 FeCl X 2 + 2 KCl + I X 2 F e X 3 + > I X 2 \ce{Fe^3+} > \ce{I2} Fe X 3 + > I X 2
流程题为什么要“先氧化后调 pH” ：沉淀需要的 pH 由溶度积决定（第 28 章）。F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 3 K s p K_\mathrm{sp} K sp F e ( O H ) X 2 \ce{Fe(OH)2} Fe ( OH ) X 2 C u X 2 + \ce{Cu^2+} Cu X 2 + Z n X 2 + \ce{Zn^2+} Zn X 2 + N i X 2 + \ce{Ni^2+} Ni X 2 + F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 +
例 1 （场景：除杂）为了除去括号中的杂质，所选试剂和方法正确的是（ ）。
A. F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3 F e C l X 2 \ce{FeCl2} FeCl X 2 K M n O X 4 \ce{KMnO4} KMnO X 4 F e C l X 2 \ce{FeCl2} FeCl X 2 F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3 F e C l X 2 \ce{FeCl2} FeCl X 2 C u C l X 2 \ce{CuCl2} CuCl X 2 F e X 2 O X 3 \ce{Fe2O3} Fe X 2 O X 3 F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 3
解 ：B。
判断依据 ：除杂要把杂质除去，不损失主体，不引入新杂质（本节注意点）。
A 引入 K X + \ce{K+} K X + M n X 2 + \ce{Mn^2+} Mn X 2 + C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2 H X 2 O X 2 \ce{H2O2} H X 2 O X 2 2 F e X 3 + + F e = 3 F e X 2 + \ce{2Fe^3+ + Fe = 3Fe^2+} 2 Fe X 3 + + Fe = 3 Fe X 2 + C u X 2 + \ce{Cu^2+} Cu X 2 + F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 3 F e X 2 O X 3 \ce{Fe2O3} Fe X 2 O X 3
例 2 （场景：溶液的配制和保存）实验室配制 F e S O X 4 \ce{FeSO4} FeSO X 4 F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3 F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3
解 ：
判断依据 ：亚铁盐有两个问题——被空气氧化和水解；铁盐只有水解问题。
加铁粉：防止 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + 2 F e X 3 + + F e = 3 F e X 2 + \ce{2Fe^3+ + Fe = 3Fe^2+} 2 Fe X 3 + + Fe = 3 Fe X 2 + F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 2 + + 2 H X 2 O ⇌ F e ( O H ) X 2 + 2 H X + \ce{Fe^2+ + 2H2O <=> Fe(OH)2 + 2H+} Fe X 2 + + 2 H X 2 O Fe ( OH ) X 2 + 2 H X + c ( H X + ) c(\ce{H+}) c ( H X + ) F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3 F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3 F e C l X 2 \ce{FeCl2} FeCl X 2
容易卡在：酸要“对应”——配 F e S O X 4 \ce{FeSO4} FeSO X 4 F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3
例 3 （场景：几种还原性离子的先后）向含 0.1 m o l F e I X 2 0.1\ \mathrm{mol}\ \ce{FeI2} 0.1 mol FeI X 2 0.12 m o l C l X 2 0.12\ \mathrm{mol}\ \ce{Cl2} 0.12 mol Cl X 2 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 +
解 ：
找关系 ：还原性 I X − > F e X 2 + \ce{I-} > \ce{Fe^2+} I X − > Fe X 2 + C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2 I X − \ce{I-} I X − 2 I X − + C l X 2 = I X 2 + 2 C l X − \ce{2I- + Cl2 = I2 + 2Cl-} 2 I X − + Cl X 2 = I X 2 + 2 Cl X − I X − \ce{I-} I X − F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + 2 F e X 2 + + C l X 2 = 2 F e X 3 + + 2 C l X − \ce{2Fe^2+ + Cl2 = 2Fe^3+ + 2Cl-} 2 Fe X 2 + + Cl X 2 = 2 Fe X 3 + + 2 Cl X −
列式 ：n ( I X − ) = 0.2 m o l n(\ce{I-}) = 0.2\ \mathrm{mol} n ( I X − ) = 0.2 mol C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2 0.1 m o l 0.1\ \mathrm{mol} 0.1 mol C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2 0.02 m o l 0.02\ \mathrm{mol} 0.02 mol F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + 0.04 m o l 0.04\ \mathrm{mol} 0.04 mol
计算 ：（2）n ( F e X 3 + ) = 0.04 m o l n(\ce{Fe^3+}) = 0.04\ \mathrm{mol} n ( Fe X 3 + ) = 0.04 mol n ( F e X 2 + ) = 0.1 − 0.04 = 0.06 m o l n(\ce{Fe^2+}) = 0.1 - 0.04 = 0.06\ \mathrm{mol} n ( Fe X 2 + ) = 0.1 − 0.04 = 0.06 mol I X − : F e X 2 + : C l X 2 = 0.2 : 0.04 : 0.12 = 10 : 2 : 6 \ce{I-} : \ce{Fe^2+} : \ce{Cl2} = 0.2 : 0.04 : 0.12 = 10 : 2 : 6 I X − : Fe X 2 + : Cl X 2 = 0.2 : 0.04 : 0.12 = 10 : 2 : 6
2 F e X 2 + + 10 I X − + 6 C l X 2 = 2 F e X 3 + + 5 I X 2 + 12 C l X − \ce{2Fe^2+ + 10I- + 6Cl2 = 2Fe^3+ + 5I2 + 12Cl-} 2 Fe X 2 + + 10 I X − + 6 Cl X 2 = 2 Fe X 3 + + 5 I X 2 + 12 Cl X − 检验 ：电子：C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2 0.24 m o l 0.24\ \mathrm{mol} 0.24 mol I X − \ce{I-} I X − 0.2 m o l 0.2\ \mathrm{mol} 0.2 mol F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + 0.04 m o l 0.04\ \mathrm{mol} 0.04 mol 0.24 m o l 0.24\ \mathrm{mol} 0.24 mol
三查 ：原子：Fe 2、I 10、Cl 12；电荷：左 4 − 10 = − 6 4 - 10 = -6 4 − 10 = − 6 6 − 12 = − 6 6 - 12 = -6 6 − 12 = − 6 2 + 10 = 12 2 + 10 = 12 2 + 10 = 12 6 × 2 = 12 6 \times 2 = 12 6 × 2 = 12
另一种解法 ：直接用电子守恒。0.12 m o l C l X 2 0.12\ \mathrm{mol}\ \ce{Cl2} 0.12 mol Cl X 2 0.24 m o l 0.24\ \mathrm{mol} 0.24 mol I X − \ce{I-} I X − 0.2 m o l 0.2\ \mathrm{mol} 0.2 mol 0.04 m o l 0.04\ \mathrm{mol} 0.04 mol F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + 0.04 m o l F e X 2 + 0.04\ \mathrm{mol}\ \ce{Fe^2+} 0.04 mol Fe X 2 +
容易卡在：（1）按 F e I X 2 \ce{FeI2} FeI X 2 F e X 2 + : I X − = 1 : 2 \ce{Fe^2+} : \ce{I-} = 1 : 2 Fe X 2 + : I X − = 1 : 2 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 +
例 4 （场景：流程题除铁）某 C u S O X 4 \ce{CuSO4} CuSO X 4 F e S O X 4 \ce{FeSO4} FeSO X 4 C u S O X 4 ⋅ 5 H X 2 O \ce{CuSO4.5H2O} CuSO X 4 ⋅ 5 H X 2 O 0.1 m o l / L 0.1\ \mathrm{mol/L} 0.1 mol/L 1.0 × 10 − 5 m o l / L 1.0 \times 10^{-5}\ \mathrm{mol/L} 1.0 × 1 0 − 5 mol/L
氢氧化物
F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 3 F e ( O H ) X 2 \ce{Fe(OH)2} Fe ( OH ) X 2 C u ( O H ) X 2 \ce{Cu(OH)2} Cu ( OH ) X 2
开始沉淀的 pH
1.5
6.4
4.7
沉淀完全的 pH
2.8
8.4
6.7
（1）步骤①加 H X 2 O X 2 \ce{H2O2} H X 2 O X 2 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + 2.8 ∼ 4.7 2.8 \sim 4.7 2.8 ∼ 4.7 C u O \ce{CuO} CuO N a O H \ce{NaOH} NaOH
解 ：
（1）操作 → 目的 ：把 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + 2 F e X 2 + + H X 2 O X 2 + 2 H X + = 2 F e X 3 + + 2 H X 2 O \ce{2Fe^2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe^3+ + 2H2O} 2 Fe X 2 + + H X 2 O X 2 + 2 H X + = 2 Fe X 3 + + 2 H X 2 O
（2）现象 → 原因 → 结论 ：F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + C u X 2 + \ce{Cu^2+} Cu X 2 + F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + C u X 2 + \ce{Cu^2+} Cu X 2 +
（3）pH ≥ 2.8 \ge 2.8 ≥ 2.8 F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + < 4.7 \lt 4.7 < 4.7 C u X 2 + \ce{Cu^2+} Cu X 2 + 2.8 ≤ p H < 4.7 2.8 \le \mathrm{pH} \lt 4.7 2.8 ≤ pH < 4.7 C u O \ce{CuO} CuO H X + \ce{H+} H X + C u O + 2 H X + = C u X 2 + + H X 2 O \ce{CuO + 2H+ = Cu^2+ + H2O} CuO + 2 H X + = Cu X 2 + + H X 2 O C u X 2 + \ce{Cu^2+} Cu X 2 + C u O \ce{CuO} CuO F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 3 N a O H \ce{NaOH} NaOH N a X + \ce{Na+} Na X + C u ( O H ) X 2 \ce{Cu(OH)2} Cu ( OH ) X 2 C u ( O H ) X 2 \ce{Cu(OH)2} Cu ( OH ) X 2 C u X 2 ( O H ) X 2 C O X 3 \ce{Cu2(OH)2CO3} Cu X 2 ( OH ) X 2 CO X 3
答题句式：“将 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + C u X 2 + \ce{Cu^2+} Cu X 2 +
三查 ：（1）原子：Fe 2、H 4、O 2；电荷：左 4 + 2 = 6 4 + 2 = 6 4 + 2 = 6 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + H X 2 O X 2 \ce{H2O2} H X 2 O X 2 − 1 -1 − 1 − 2 -2 − 2
容易卡在：（3）把范围写成”2.8 ∼ 6.7 2.8 \sim 6.7 2.8 ∼ 6.7 C u ( O H ) X 2 \ce{Cu(OH)2} Cu ( OH ) X 2 完全 的 pH。要保住 C u X 2 + \ce{Cu^2+} Cu X 2 + 开始 沉淀的 pH。
还原性顺序 I X − > F e X 2 + > B r X − > C l X − \ce{I-} > \ce{Fe^2+} > \ce{Br-} > \ce{Cl-} I X − > Fe X 2 + > Br X − > Cl X − C l X 2 > B r X 2 > F e X 3 + > I X 2 \ce{Cl2} > \ce{Br2} > \ce{Fe^3+} > \ce{I2} Cl X 2 > Br X 2 > Fe X 3 + > I X 2 C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2 F e B r X 2 \ce{FeBr2} FeBr X 2 n ( C l X 2 ) n ( F e B r X 2 ) ≤ 1 2 \dfrac{n(\ce{Cl2})}{n(\ce{FeBr2})} \le \dfrac{1}{2} n ( FeBr X 2 ) n ( Cl X 2 ) ≤ 2 1 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + ≥ 3 2 \ge \dfrac{3}{2} ≥ 2 3 2 F e X 2 + + 4 B r X − + 3 C l X 2 = 2 F e X 3 + + 2 B r X 2 + 6 C l X − \ce{2Fe^2+ + 4Br- + 3Cl2 = 2Fe^3+ + 2Br2 + 6Cl-} 2 Fe X 2 + + 4 Br X − + 3 Cl X 2 = 2 Fe X 3 + + 2 Br X 2 + 6 Cl X − C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2 F e I X 2 \ce{FeI2} FeI X 2 ≤ 1 \le 1 ≤ 1 I X − \ce{I-} I X − ≥ 3 2 \ge \dfrac{3}{2} ≥ 2 3 F e B r X 2 \ce{FeBr2} FeBr X 2 流程除铁的固定套路 （依据见本节原理解释）：先加氧化剂（H X 2 O X 2 \ce{H2O2} H X 2 O X 2 C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2 O X 2 \ce{O2} O X 2 M n O X 2 \ce{MnO2} MnO X 2 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + ∼ \sim ∼ F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + 2 F e C l X 3 + C u = 2 F e C l X 2 + C u C l X 2 \ce{2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2} 2 FeCl X 3 + Cu = 2 FeCl X 2 + CuCl X 2 n ( F e X 2 + ) = 2 n ( C u X 2 + ) n(\ce{Fe^2+}) = 2n(\ce{Cu^2+}) n ( Fe X 2 + ) = 2 n ( Cu X 2 + ) F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + C u X 2 + \ce{Cu^2+} Cu X 2 + C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2 F e C l X 2 \ce{FeCl2} FeCl X 2 F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3
错在哪 ：认为”F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + C u X 2 + \ce{Cu^2+} Cu X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + 为什么错 ：理解性错误。金属活动性顺序比较的是 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + C u X 2 + \ce{Cu^2+} Cu X 2 + F e + C u X 2 + \ce{Fe + Cu^2+} Fe + Cu X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + C u X 2 + \ce{Cu^2+} Cu X 2 + 2 F e X 3 + + C u = 2 F e X 2 + + C u X 2 + \ce{2Fe^3+ + Cu = 2Fe^2+ + Cu^2+} 2 Fe X 3 + + Cu = 2 Fe X 2 + + Cu X 2 + F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + 正确做法 ：比较氧化性时写清楚是哪个价态的离子：F e X 3 + > C u X 2 + > F e X 2 + \ce{Fe^3+} > \ce{Cu^2+} > \ce{Fe^2+} Fe X 3 + > Cu X 2 + > Fe X 2 + 错在哪 ：C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2 F e B r X 2 \ce{FeBr2} FeBr X 2 B r X − \ce{Br-} Br X − 为什么错 ：记忆性错误。还原性 F e X 2 + > B r X − \ce{Fe^2+} > \ce{Br-} Fe X 2 + > Br X − B r X 2 \ce{Br2} Br X 2 B r X 2 \ce{Br2} Br X 2 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + 正确做法 ：先 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + B r X − \ce{Br-} Br X − F e I X 2 \ce{FeI2} FeI X 2 I X − \ce{I-} I X − F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + 错在哪 ：流程题里用 N a O H \ce{NaOH} NaOH 为什么错 ：规范性错误。引入 N a X + \ce{Na+} Na X + 正确做法 ：用主体金属的氧化物、氢氧化物或碳酸盐，过量部分可过滤除去。
在价类二维图的“盐”这一列，F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + + 2 +2 + 2 F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + + 3 +3 + 3 F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + I X − \ce{I-} I X − F e I X 3 \ce{FeI3} FeI X 3 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + B r X − \ce{Br-} Br X − F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + B r X 2 \ce{Br2} Br X 2 I X 2 \ce{I2} I X 2
前置：第 5 章 5.4 氧化还原的强弱、先后规律，5.5 配平。
前置：第 4 章 4.4 离子共存（氧化还原型）。
后续：第 13 章无机化工流程，调 pH 除杂、氧化剂的选择。
后续：第 27 章盐类水解，配制 F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3 F e S O X 4 \ce{FeSO4} FeSO X 4
后续：第 28 章沉淀溶解平衡，用 K s p K_\mathrm{sp} K sp
常一起考：8.5 检验（判断转化是否完全）；第 10 章 S O X 2 \ce{SO2} SO X 2
宏观 ：
待检离子
试剂
现象
离子方程式
F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + K S C N \ce{KSCN} KSCN 溶液变红色
F e X 3 + + 3 S C N X − ⇌ F e ( S C N ) X 3 \ce{Fe^3+ + 3SCN- <=> Fe(SCN)3} Fe X 3 + + 3 SCN X − Fe ( SCN ) X 3
N a O H \ce{NaOH} NaOH 生成红褐色沉淀
F e X 3 + + 3 O H X − = F e ( O H ) X 3 ↓ \ce{Fe^3+ + 3OH- = Fe(OH)3 v} Fe X 3 + + 3 OH X − = Fe ( OH ) X 3 ↓
F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + 先加 K S C N \ce{KSCN} KSCN
先无明显现象，加氯水后变红色
2 F e X 2 + + C l X 2 = 2 F e X 3 + + 2 C l X − \ce{2Fe^2+ + Cl2 = 2Fe^3+ + 2Cl-} 2 Fe X 2 + + Cl X 2 = 2 Fe X 3 + + 2 Cl X −
N a O H \ce{NaOH} NaOH 白色沉淀 → 灰绿色 → 红褐色
F e X 2 + + 2 O H X − = F e ( O H ) X 2 ↓ \ce{Fe^2+ + 2OH- = Fe(OH)2 v} Fe X 2 + + 2 OH X − = Fe ( OH ) X 2 ↓ 4 F e ( O H ) X 2 + O X 2 + 2 H X 2 O = 4 F e ( O H ) X 3 \ce{4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3} 4 Fe ( OH ) X 2 + O X 2 + 2 H X 2 O = 4 Fe ( OH ) X 3
K X 3 [ F e ( C N ) X 6 ] \ce{K3[Fe(CN)6]} K X 3 [ Fe ( CN ) X 6 ] 生成蓝色沉淀
K X + + F e X 2 + + [ F e ( C N ) X 6 ] X 3 − = K F e [ F e ( C N ) X 6 ] ↓ \ce{K+ + Fe^2+ + [Fe(CN)6]^3- = KFe[Fe(CN)6] v} K X + + Fe X 2 + + [ Fe ( CN ) X 6 ] X 3 − = KFe [ Fe ( CN ) X 6 ] ↓
酸性 K M n O X 4 \ce{KMnO4} KMnO X 4
紫色褪去
5 F e X 2 + + M n O X 4 X − + 8 H X + = 5 F e X 3 + + M n X 2 + + 4 H X 2 O \ce{5Fe^2+ + MnO4- + 8H+ = 5Fe^3+ + Mn^2+ + 4H2O} 5 Fe X 2 + + MnO X 4 X − + 8 H X + = 5 Fe X 3 + + Mn X 2 + + 4 H X 2 O
微观 ：S C N X − \ce{SCN-} SCN X − F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + S C N X − \ce{SCN-} SCN X − [ F e ( C N ) X 6 ] 3 − [\ce{Fe(CN)6}]^{3-} [ Fe ( CN ) X 6 ] 3 − + 3 +3 + 3 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + C N X − \ce{CN-} CN X − K M n O X 4 \ce{KMnO4} KMnO X 4 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 +
符号 ：方程式见上表。F e ( S C N ) X 3 \ce{Fe(SCN)3} Fe ( SCN ) X 3 K F e [ F e ( C N ) X 6 ] \ce{KFe[Fe(CN)6]} KFe [ Fe ( CN ) X 6 ]
题目只检验一种离子，或判断某种检验方法的说法对不对 → F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + K S C N \ce{KSCN} KSCN F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + K X 3 [ F e ( C N ) X 6 ] \ce{K3[Fe(CN)6]} K X 3 [ Fe ( CN ) X 6 ] K S C N \ce{KSCN} KSCN
题目问“含 F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + K S C N \ce{KSCN} KSCN N a O H \ce{NaOH} NaOH K X 3 [ F e ( C N ) X 6 ] \ce{K3[Fe(CN)6]} K X 3 [ Fe ( CN ) X 6 ] C l X − \ce{Cl-} Cl X − K M n O X 4 \ce{KMnO4} KMnO X 4
题目问亚铁盐（药片、试剂）是否变质、变质程度 → 变质即 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 +
“先加 K S C N \ce{KSCN} KSCN F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2 S C N X − \ce{SCN-} SCN X −
酸性 K M n O X 4 \ce{KMnO4} KMnO X 4 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + 溶液中不能有 C l X − \ce{Cl-} Cl X − （如 F e C l X 2 \ce{FeCl2} FeCl X 2 F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3 K M n O X 4 \ce{KMnO4} KMnO X 4 C l X − \ce{Cl-} Cl X − 2 M n O X 4 X − + 10 C l X − + 16 H X + = 2 M n X 2 + + 5 C l X 2 ↑ + 8 H X 2 O \ce{2MnO4- + 10Cl- + 16H+ = 2Mn^2+ + 5Cl2 ^ + 8H2O} 2 MnO X 4 X − + 10 Cl X − + 16 H X + = 2 Mn X 2 + + 5 Cl X 2 ↑ + 8 H X 2 O F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + I X − \ce{I-} I X − S O X 3 X 2 − \ce{SO3^2-} SO X 3 X 2 −
用来酸化 K M n O X 4 \ce{KMnO4} KMnO X 4 稀硫酸 ，不能用盐酸（同样是 C l X − \ce{Cl-} Cl X −
N a O H \ce{NaOH} NaOH F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + M g X 2 + \ce{Mg^2+} Mg X 2 + 检验离子的答题必须“取少量待测液于试管中”，不能直接往全部待测液里加试剂。
为什么 K S C N \ce{KSCN} KSCN F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + ：F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + S C N X − \ce{SCN-} SCN X − F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + S C N X − \ce{SCN-} SCN X − F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 +
为什么共存时只能靠 K X 3 [ F e ( C N ) X 6 ] \ce{K3[Fe(CN)6]} K X 3 [ Fe ( CN ) X 6 ] K M n O X 4 \ce{KMnO4} KMnO X 4 ：F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + K S C N \ce{KSCN} KSCN N a O H \ce{NaOH} NaOH 关键一步 ：检验 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + K X 3 [ F e ( C N ) X 6 ] \ce{K3[Fe(CN)6]} K X 3 [ Fe ( CN ) X 6 ] F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + K M n O X 4 \ce{KMnO4} KMnO X 4 F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + K M n O X 4 \ce{KMnO4} KMnO X 4 C l X − \ce{Cl-} Cl X −
例 1 （场景：单一离子的检验）下列关于离子检验的说法正确的是（ ）。
A. 向某溶液中先滴加氯水，再滴加 K S C N \ce{KSCN} KSCN F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + K S C N \ce{KSCN} KSCN F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + N a O H \ce{NaOH} NaOH F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + K X 3 [ F e ( C N ) X 6 ] \ce{K3[Fe(CN)6]} K X 3 [ Fe ( CN ) X 6 ] F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 +
解 ：C。
判断依据 ：每种方法只能证明它所对应的离子，并且要排除另一种离子的干扰（本节说明表和注意点）。
A 顺序反了，原溶液若只有 F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + K S C N \ce{KSCN} KSCN F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e ( O H ) X 2 \ce{Fe(OH)2} Fe ( OH ) X 2 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 +
例 2 （场景：F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e C l X 2 \ce{FeCl2} FeCl X 2 F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3 F e C l X 2 \ce{FeCl2} FeCl X 2 K M n O X 4 \ce{KMnO4} KMnO X 4 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 +
解 ：
（1）现象 → 原因 → 结论 ：不可靠。溶液中有大量 C l X − \ce{Cl-} Cl X − K M n O X 4 \ce{KMnO4} KMnO X 4 C l X − \ce{Cl-} Cl X − 2 M n O X 4 X − + 10 C l X − + 16 H X + = 2 M n X 2 + + 5 C l X 2 ↑ + 8 H X 2 O \ce{2MnO4- + 10Cl- + 16H+ = 2Mn^2+ + 5Cl2 ^ + 8H2O} 2 MnO X 4 X − + 10 Cl X − + 16 H X + = 2 Mn X 2 + + 5 Cl X 2 ↑ + 8 H X 2 O F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 +
（2）用 K X 3 [ F e ( C N ) X 6 ] \ce{K3[Fe(CN)6]} K X 3 [ Fe ( CN ) X 6 ] K X 3 [ F e ( C N ) X 6 ] \ce{K3[Fe(CN)6]} K X 3 [ Fe ( CN ) X 6 ] F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e C l X 2 \ce{FeCl2} FeCl X 2
不能用 K S C N \ce{KSCN} KSCN F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + K S C N \ce{KSCN} KSCN F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 +
三查 ：（1）原子：Mn 2、O 8、Cl 10、H 16；电荷：左 − 2 − 10 + 16 = 4 -2 - 10 + 16 = 4 − 2 − 10 + 16 = 4 C l X − \ce{Cl-} Cl X −
容易卡在：只想到 K M n O X 4 \ce{KMnO4} KMnO X 4 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + K M n O X 4 \ce{KMnO4} KMnO X 4 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + C l X − \ce{Cl-} Cl X −
例 3 （场景：判断变质程度）某补铁剂的主要成分是 F e S O X 4 \ce{FeSO4} FeSO X 4 K S C N \ce{KSCN} KSCN F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + K M n O X 4 \ce{KMnO4} KMnO X 4
解 ：
判断依据 ：变质就是 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 +
（1）溶液变红说明含 F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 +
（2）不能。维生素 C 有较强的还原性，也能使酸性 K M n O X 4 \ce{KMnO4} KMnO X 4 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + K X 3 [ F e ( C N ) X 6 ] \ce{K3[Fe(CN)6]} K X 3 [ Fe ( CN ) X 6 ] F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 +
（3）维生素 C 是还原剂，能防止 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 +
溶液中
检验 F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 +
检验 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 +
只可能有一种
K S C N \ce{KSCN} KSCN N a O H \ce{NaOH} NaOH K X 3 [ F e ( C N ) X 6 ] \ce{K3[Fe(CN)6]} K X 3 [ Fe ( CN ) X 6 ] K S C N \ce{KSCN} KSCN N a O H \ce{NaOH} NaOH
两种都可能有
K S C N \ce{KSCN} KSCN F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + K X 3 [ F e ( C N ) X 6 ] \ce{K3[Fe(CN)6]} K X 3 [ Fe ( CN ) X 6 ] C l X − \ce{Cl-} Cl X − K M n O X 4 \ce{KMnO4} KMnO X 4
“F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + K X 3 [ F e ( C N ) X 6 ] \ce{K3[Fe(CN)6]} K X 3 [ Fe ( CN ) X 6 ] F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + K S C N \ce{KSCN} KSCN
检验 F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 +
错在哪 ：检验 F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3 F e C l X 2 \ce{FeCl2} FeCl X 2 K M n O X 4 \ce{KMnO4} KMnO X 4 为什么错 ：理解性错误。K M n O X 4 \ce{KMnO4} KMnO X 4 C l X − \ce{Cl-} Cl X − 正确做法 ：有 C l X − \ce{Cl-} Cl X − K X 3 [ F e ( C N ) X 6 ] \ce{K3[Fe(CN)6]} K X 3 [ Fe ( CN ) X 6 ] 错在哪 ：检验 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + K S C N \ce{KSCN} KSCN 为什么错 ：规范性错误。不能排除原溶液中已有的 F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + 正确做法 ：先加 K S C N \ce{KSCN} KSCN F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + 错在哪 ：把 F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + S C N X − \ce{SCN-} SCN X − F e ( S C N ) X 3 ↓ \ce{Fe(SCN)3 v} Fe ( SCN ) X 3 ↓ 为什么错 ：记忆性错误。F e ( S C N ) X 3 \ce{Fe(SCN)3} Fe ( SCN ) X 3 正确做法 ：现象写“溶液变为红色”，方程式不标 ↓。
每种试剂都是一把只开一把锁的钥匙：K S C N \ce{KSCN} KSCN F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + K X 3 [ F e ( C N ) X 6 ] \ce{K3[Fe(CN)6]} K X 3 [ Fe ( CN ) X 6 ] F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + K M n O X 4 \ce{KMnO4} KMnO X 4
前置：第 4 章 4.5 离子的检验与推断（答题句式、肯定和排除）。
前置：8.4 转化（氯水把 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 +
后续：第 18 章配合物（F e ( S C N ) X 3 \ce{Fe(SCN)3} Fe ( SCN ) X 3 [ F e ( C N ) X 6 ] 3 − [\ce{Fe(CN)6}]^{3-} [ Fe ( CN ) X 6 ] 3 −
后续：第 21 章金属的腐蚀，用 K X 3 [ F e ( C N ) X 6 ] \ce{K3[Fe(CN)6]} K X 3 [ Fe ( CN ) X 6 ]
后续：第 38 章物质的检验（常见离子检验汇总）；第 41 章必做实验“铁及其化合物的性质”。
宏观 ：
高铁酸钾 K X 2 F e O X 4 \ce{K2FeO4} K X 2 FeO X 4 + 6 +6 + 6 O X 2 \ce{O2} O X 2 铁的配合物 ：F e ( S C N ) X 3 \ce{Fe(SCN)3} Fe ( SCN ) X 3 F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + K X 3 [ F e ( C N ) X 6 ] \ce{K3[Fe(CN)6]} K X 3 [ Fe ( CN ) X 6 ] K X 4 [ F e ( C N ) X 6 ] \ce{K4[Fe(CN)6]} K X 4 [ Fe ( CN ) X 6 ] K F e [ F e ( C N ) X 6 ] \ce{KFe[Fe(CN)6]} KFe [ Fe ( CN ) X 6 ] F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + O X 2 \ce{O2} O X 2 其他铁盐 ：F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3 F e X 2 ( S O X 4 ) X 3 \ce{Fe2(SO4)3} Fe X 2 ( SO X 4 ) X 3 F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 3 F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3 F e S O X 4 \ce{FeSO4} FeSO X 4 C r X 2 O X 7 X 2 − \ce{Cr2O7^2-} Cr X 2 O X 7 X 2 −
微观 ：F e O X 4 X 2 − \ce{FeO4^2-} FeO X 4 X 2 − + 6 +6 + 6 + 3 +3 + 3 + 3 +3 + 3 F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 3 S C N X − \ce{SCN-} SCN X − C N X − \ce{CN-} CN X −
符号 ：
K X 2 F e O X 4 \ce{K2FeO4} K X 2 FeO X 4
4 F e O X 4 X 2 − + 10 H X 2 O = 4 F e ( O H ) X 3 ( 胶体 ) + 8 O H X − + 3 O X 2 ↑ \ce{4FeO4^2- + 10H2O = 4Fe(OH)3(\text{胶体}) + 8OH- + 3O2 ^} 4 FeO X 4 X 2 − + 10 H X 2 O = 4 Fe ( OH ) X 3 ( 胶体 ) + 8 OH X − + 3 O X 2 ↑ 三种制法：
湿法（碱性溶液中用次氯酸盐氧化）：2 F e X 3 + + 3 C l O X − + 10 O H X − = 2 F e O X 4 X 2 − + 3 C l X − + 5 H X 2 O \ce{2Fe^3+ + 3ClO- + 10OH- = 2FeO4^2- + 3Cl- + 5H2O} 2 Fe X 3 + + 3 ClO X − + 10 OH X − = 2 FeO X 4 X 2 − + 3 Cl X − + 5 H X 2 O N a X 2 F e O X 4 + 2 K O H = K X 2 F e O X 4 ↓ + 2 N a O H \ce{Na2FeO4 + 2KOH = K2FeO4 v + 2NaOH} Na X 2 FeO X 4 + 2 KOH = K X 2 FeO X 4 ↓ + 2 NaOH
干法（高温下用过氧化钠氧化，反应物处于熔融状态）：F e X 2 O X 3 + 3 N a X 2 O X 2 = 高温 2 N a X 2 F e O X 4 + N a X 2 O \ce{Fe2O3 + 3Na2O2} \xlongequal{\text{高温}} \ce{2Na2FeO4 + Na2O} Fe X 2 O X 3 + 3 Na X 2 O X 2 高温 2 Na X 2 FeO X 4 + Na X 2 O F e S O X 4 \ce{FeSO4} FeSO X 4 2 F e S O X 4 + 6 N a X 2 O X 2 = 2 N a X 2 F e O X 4 + 2 N a X 2 O + 2 N a X 2 S O X 4 + O X 2 ↑ \ce{2FeSO4 + 6Na2O2 = 2Na2FeO4 + 2Na2O + 2Na2SO4 + O2 ^} 2 FeSO X 4 + 6 Na X 2 O X 2 = 2 Na X 2 FeO X 4 + 2 Na X 2 O + 2 Na X 2 SO X 4 + O X 2 ↑
电解法（铁作阳极，浓 NaOH 溶液）：阳极 F e − 6 e X − + 8 O H X − = F e O X 4 X 2 − + 4 H X 2 O \ce{Fe - 6e- + 8OH- = FeO4^2- + 4H2O} Fe − 6 e X − + 8 OH X − = FeO X 4 X 2 − + 4 H X 2 O
F e S O X 4 \ce{FeSO4} FeSO X 4 6 F e X 2 + + C r X 2 O X 7 X 2 − + 14 H X + = 6 F e X 3 + + 2 C r X 3 + + 7 H X 2 O \ce{6Fe^2+ + Cr2O7^2- + 14H+ = 6Fe^3+ + 2Cr^3+ + 7H2O} 6 Fe X 2 + + Cr X 2 O X 7 X 2 − + 14 H X + = 6 Fe X 3 + + 2 Cr X 3 + + 7 H X 2 O C r X 3 + \ce{Cr^3+} Cr X 3 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 +
题目问高铁酸钾（或高铁酸钠）用于水处理的原理、优点 → 两重作用：+ 6 +6 + 6 F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 3
陌生情境的制备流程或信息型方程式（高铁酸盐的湿法、干法、电解法制备）→ 先用化合价判断谁被氧化、谁被还原，题给信息定产物和介质 → 按第 5 章信息型方程式配平的步骤写。
题目涉及铁的配合物（显色、检验、加入其他物质后颜色变化）→ 配合物的生成和破坏 → 配体被消耗或 F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 +
计算用铁盐处理废水或腐蚀铜的用量 → 按氧化还原的定量关系 → 用关系式法或电子守恒。
K X 2 F e O X 4 \ce{K2FeO4} K X 2 FeO X 4 两个不同的作用 ，来自两种不同价态的铁：消毒靠 + 6 +6 + 6 + 3 +3 + 3 F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3 C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2 C l O X 2 \ce{ClO2} ClO X 2 K X 2 F e O X 4 \ce{K2FeO4} K X 2 FeO X 4 强碱性 条件下制备和保存，洗涤用稀 KOH 溶液或有机溶剂（异丙醇），不能用水，更不能用酸。湿法制备是先得到 N a X 2 F e O X 4 \ce{Na2FeO4} Na X 2 FeO X 4 K X 2 F e O X 4 \ce{K2FeO4} K X 2 FeO X 4 K X 2 F e O X 4 \ce{K2FeO4} K X 2 FeO X 4 N a X 2 F e O X 4 \ce{Na2FeO4} Na X 2 FeO X 4
F e ( S C N ) X 3 \ce{Fe(SCN)3} Fe ( SCN ) X 3 K X 3 [ F e ( C N ) X 6 ] \ce{K3[Fe(CN)6]} K X 3 [ Fe ( CN ) X 6 ] + 3 +3 + 3 K X 4 [ F e ( C N ) X 6 ] \ce{K4[Fe(CN)6]} K X 4 [ Fe ( CN ) X 6 ] + 2 +2 + 2 K X 3 [ F e ( C N ) X 6 ] \ce{K3[Fe(CN)6]} K X 3 [ Fe ( CN ) X 6 ] C N X − \ce{CN-} CN X − C N X − \ce{CN-} CN X − K C N \ce{KCN} KCN F e S O X 4 \ce{FeSO4} FeSO X 4 酸性 条件下进行：C r X 2 O X 7 X 2 − \ce{Cr2O7^2-} Cr X 2 O X 7 X 2 − H X + \ce{H+} H X +
高铁酸钾为什么氧化性强 ：铁的常见最高价是 + 3 +3 + 3 + 6 +6 + 6 K M n O X 4 \ce{KMnO4} KMnO X 4 2.2 V 2.2\ \mathrm{V} 2.2 V M n O X 4 X − / M n X 2 + \ce{MnO4-}/\ce{Mn^2+} MnO X 4 X − / Mn X 2 + 1.51 V 1.51\ \mathrm{V} 1.51 V O X 2 \ce{O2} O X 2 c ( O H X − ) c(\ce{OH-}) c ( OH X − ) O H X − \ce{OH-} OH X − 关键一步 ：分解反应的产物里有 O H X − \ce{OH-} OH X − c ( O H X − ) c(\ce{OH-}) c ( OH X − ) Q Q Q K K K
胶体为什么能净水 ：F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 3 1 ∼ 100 n m 1 \sim 100\ \mathrm{nm} 1 ∼ 100 nm
配合物颜色褪去的依据 ：F e X 3 + + 3 S C N X − ⇌ F e ( S C N ) X 3 \ce{Fe^3+ + 3SCN- <=> Fe(SCN)3} Fe X 3 + + 3 SCN X − Fe ( SCN ) X 3 F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + N a O H \ce{NaOH} NaOH F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + N a F \ce{NaF} NaF [ F e F X 6 ] 3 − [\ce{FeF6}]^{3-} [ FeF X 6 ] 3 − c ( F e X 3 + ) c(\ce{Fe^3+}) c ( Fe X 3 + )
例 1 （场景：高铁酸钾净水原理）高铁酸钾 K X 2 F e O X 4 \ce{K2FeO4} K X 2 FeO X 4 K X 2 F e O X 4 \ce{K2FeO4} K X 2 FeO X 4 K X 2 F e O X 4 \ce{K2FeO4} K X 2 FeO X 4 C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2
解 ：
判断依据 ：一种物质里有高价铁（氧化性）和它的还原产物（胶体），作用分开说。
（1）K + 1 +1 + 1 − 2 -2 − 2 2 + x − 8 = 0 2 + x - 8 = 0 2 + x − 8 = 0 x = + 6 x = +6 x = + 6
（2）+ 6 +6 + 6 F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 3
4 F e O X 4 X 2 − + 10 H X 2 O = 4 F e ( O H ) X 3 ( 胶体 ) + 8 O H X − + 3 O X 2 ↑ \ce{4FeO4^2- + 10H2O = 4Fe(OH)3(\text{胶体}) + 8OH- + 3O2 ^} 4 FeO X 4 X 2 − + 10 H X 2 O = 4 Fe ( OH ) X 3 ( 胶体 ) + 8 OH X − + 3 O X 2 ↑ （3）一种试剂兼有消毒、净水两种功能；还原产物是无毒的铁的化合物，不像 C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2
答题句式：“K X 2 F e O X 4 \ce{K2FeO4} K X 2 FeO X 4 F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 3
三查 ：原子：Fe 4、O 16 + 10 = 26 16 + 10 = 26 16 + 10 = 26 12 + 8 + 6 = 26 12 + 8 + 6 = 26 12 + 8 + 6 = 26 12 + 8 = 20 12 + 8 = 20 12 + 8 = 20 − 8 -8 − 8 − 8 -8 − 8 + 6 +6 + 6 + 3 +3 + 3 − 2 -2 − 2 O X 2 \ce{O2} O X 2
例 2 （场景：陌生情境的制备流程与信息型方程式）实验室用湿法制备 K X 2 F e O X 4 \ce{K2FeO4} K X 2 FeO X 4
已知：① K X 2 F e O X 4 \ce{K2FeO4} K X 2 FeO X 4 K X 2 F e O X 4 \ce{K2FeO4} K X 2 FeO X 4 0 ∼ 5 ∘ C 0 \sim 5\ ^\circ\mathrm{C} 0 ∼ 5 ∘ C O X 2 \ce{O2} O X 2 K X 2 F e O X 4 \ce{K2FeO4} K X 2 FeO X 4 N a X 2 F e O X 4 \ce{Na2FeO4} Na X 2 FeO X 4
（1）写出步骤①的离子方程式。（2）步骤②为什么能析出 K X 2 F e O X 4 \ce{K2FeO4} K X 2 FeO X 4
解 ：
（1）找关系 （这一步用的是课本知识：化合价）：Fe + 3 → + 6 +3 \to +6 + 3 → + 6 C l O X − \ce{ClO-} ClO X − + 1 +1 + 1 C l X − \ce{Cl-} Cl X − − 1 -1 − 1 F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e O X 4 X 2 − \ce{FeO4^2-} FeO X 4 X 2 − C l O X − \ce{ClO-} ClO X − C l X − \ce{Cl-} Cl X − O H X − \ce{OH-} OH X − 2 × 3 − 3 = 3 2 \times 3 - 3 = 3 2 × 3 − 3 = 3 − 4 − 3 = − 7 -4 - 3 = -7 − 4 − 3 = − 7 10 O H X − 10\ce{OH-} 10 OH X − 5 H X 2 O 5\ce{H2O} 5 H X 2 O
2 F e X 3 + + 3 C l O X − + 10 O H X − = 2 F e O X 4 X 2 − + 3 C l X − + 5 H X 2 O \ce{2Fe^3+ + 3ClO- + 10OH- = 2FeO4^2- + 3Cl- + 5H2O} 2 Fe X 3 + + 3 ClO X − + 10 OH X − = 2 FeO X 4 X 2 − + 3 Cl X − + 5 H X 2 O （2）现象 → 原因 → 结论 ：由信息③，K X 2 F e O X 4 \ce{K2FeO4} K X 2 FeO X 4 N a X 2 F e O X 4 \ce{Na2FeO4} Na X 2 FeO X 4 c ( K X + ) c(\ce{K+}) c ( K X + ) K X 2 F e O X 4 \ce{K2FeO4} K X 2 FeO X 4 N a X 2 F e O X 4 + 2 K O H = K X 2 F e O X 4 ↓ + 2 N a O H \ce{Na2FeO4 + 2KOH = K2FeO4 v + 2NaOH} Na X 2 FeO X 4 + 2 KOH = K X 2 FeO X 4 ↓ + 2 NaOH
（3）操作 → 目的 ：
稀 KOH 溶液洗涤：洗去晶体表面的 N a C l \ce{NaCl} NaCl N a O H \ce{NaOH} NaOH K X 2 F e O X 4 \ce{K2FeO4} K X 2 FeO X 4
异丙醇洗涤：洗去晶体表面的水和 KOH；K X 2 F e O X 4 \ce{K2FeO4} K X 2 FeO X 4
不用蒸馏水：K X 2 F e O X 4 \ce{K2FeO4} K X 2 FeO X 4 4 F e O X 4 X 2 − + 10 H X 2 O = 4 F e ( O H ) X 3 ( 胶体 ) + 8 O H X − + 3 O X 2 ↑ \ce{4FeO4^2- + 10H2O = 4Fe(OH)3(\text{胶体}) + 8OH- + 3O2 ^} 4 FeO X 4 X 2 − + 10 H X 2 O = 4 Fe ( OH ) X 3 ( 胶体 ) + 8 OH X − + 3 O X 2 ↑
三查 ：（1）原子：Fe 2、Cl 3、O 3 + 10 = 13 3 + 10 = 13 3 + 10 = 13 8 + 5 = 13 8 + 5 = 13 8 + 5 = 13 6 − 3 − 10 = − 7 6 - 3 - 10 = -7 6 − 3 − 10 = − 7 − 4 − 3 = − 7 -4 - 3 = -7 − 4 − 3 = − 7
另一种解法 ：（1）也可以先写 F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 3 F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 3 2 F e ( O H ) X 3 + 3 C l O X − + 4 O H X − = 2 F e O X 4 X 2 − + 3 C l X − + 5 H X 2 O \ce{2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- = 2FeO4^2- + 3Cl- + 5H2O} 2 Fe ( OH ) X 3 + 3 ClO X − + 4 OH X − = 2 FeO X 4 X 2 − + 3 Cl X − + 5 H X 2 O F e X 3 + + 3 O H X − = F e ( O H ) X 3 ↓ \ce{Fe^3+ + 3OH- = Fe(OH)3 v} Fe X 3 + + 3 OH X − = Fe ( OH ) X 3 ↓
容易卡在：（1）在碱性溶液里用 H X + \ce{H+} H X + O H X − \ce{OH-} OH X − H X 2 O \ce{H2O} H X 2 O
例 3 （场景：铁的配合物）向 F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3 K S C N \ce{KSCN} KSCN N a F \ce{NaF} NaF F X − \ce{F-} F X − F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + [ F e F X 6 ] 3 − [\ce{FeF6}]^{3-} [ FeF X 6 ] 3 − K S C N \ce{KSCN} KSCN
解 ：
判断依据 ：F e X 3 + + 3 S C N X − ⇌ F e ( S C N ) X 3 \ce{Fe^3+ + 3SCN- <=> Fe(SCN)3} Fe X 3 + + 3 SCN X − Fe ( SCN ) X 3 c ( F e X 3 + ) c(\ce{Fe^3+}) c ( Fe X 3 + ) c ( S C N X − ) c(\ce{SCN-}) c ( SCN X − )
第一份：红色褪去（变浅绿色）。2 F e X 3 + + F e = 3 F e X 2 + \ce{2Fe^3+ + Fe = 3Fe^2+} 2 Fe X 3 + + Fe = 3 Fe X 2 + c ( F e X 3 + ) c(\ce{Fe^3+}) c ( Fe X 3 + ) F e ( S C N ) X 3 \ce{Fe(SCN)3} Fe ( SCN ) X 3
第二份：红色褪去（这一步用的是题给信息：[ F e F X 6 ] 3 − [\ce{FeF6}]^{3-} [ FeF X 6 ] 3 − F X − \ce{F-} F X − F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + c ( F e X 3 + ) c(\ce{Fe^3+}) c ( Fe X 3 + )
第三份：红色加深。c ( S C N X − ) c(\ce{SCN-}) c ( SCN X − )
例 4 （场景：铁盐处理废水的计算）某工厂废水中 c ( C r X 2 O X 7 X 2 − ) = 1.0 × 10 − 3 m o l / L c(\ce{Cr2O7^2-}) = 1.0 \times 10^{-3}\ \mathrm{mol/L} c ( Cr X 2 O X 7 X 2 − ) = 1.0 × 1 0 − 3 mol/L F e S O X 4 ⋅ 7 H X 2 O \ce{FeSO4.7H2O} FeSO X 4 ⋅ 7 H X 2 O 1.0 m 3 1.0\ \mathrm{m^3} 1.0 m 3 C r X 2 O X 7 X 2 − \ce{Cr2O7^2-} Cr X 2 O X 7 X 2 − C r X 3 + \ce{Cr^3+} Cr X 3 +
解 ：
找关系 ：6 F e X 2 + + C r X 2 O X 7 X 2 − + 14 H X + = 6 F e X 3 + + 2 C r X 3 + + 7 H X 2 O \ce{6Fe^2+ + Cr2O7^2- + 14H+ = 6Fe^3+ + 2Cr^3+ + 7H2O} 6 Fe X 2 + + Cr X 2 O X 7 X 2 − + 14 H X + = 6 Fe X 3 + + 2 Cr X 3 + + 7 H X 2 O C r X 2 O X 7 X 2 − ∼ 6 F e S O X 4 ⋅ 7 H X 2 O \ce{Cr2O7^2-} \sim 6\ce{FeSO4.7H2O} Cr X 2 O X 7 X 2 − ∼ 6 FeSO X 4 ⋅ 7 H X 2 O M ( F e S O X 4 ⋅ 7 H X 2 O ) = 56 + 96 + 7 × 18 = 278 g / m o l M(\ce{FeSO4.7H2O}) = 56 + 96 + 7 \times 18 = 278\ \mathrm{g/mol} M ( FeSO X 4 ⋅ 7 H X 2 O ) = 56 + 96 + 7 × 18 = 278 g/mol
列式 ：n ( C r X 2 O X 7 X 2 − ) = 1.0 × 10 − 3 m o l / L × 1.0 × 10 3 L n(\ce{Cr2O7^2-}) = 1.0 \times 10^{-3}\ \mathrm{mol/L} \times 1.0 \times 10^{3}\ \mathrm{L} n ( Cr X 2 O X 7 X 2 − ) = 1.0 × 1 0 − 3 mol/L × 1.0 × 1 0 3 L m = 6 n × 278 g / m o l m = 6n \times 278\ \mathrm{g/mol} m = 6 n × 278 g/mol
计算 ：n ( C r X 2 O X 7 X 2 − ) = 1.0 m o l n(\ce{Cr2O7^2-}) = 1.0\ \mathrm{mol} n ( Cr X 2 O X 7 X 2 − ) = 1.0 mol n ( F e S O X 4 ⋅ 7 H X 2 O ) = 6.0 m o l n(\ce{FeSO4.7H2O}) = 6.0\ \mathrm{mol} n ( FeSO X 4 ⋅ 7 H X 2 O ) = 6.0 mol m = 1668 g ≈ 1.7 k g m = 1668\ \mathrm{g} \approx 1.7\ \mathrm{kg} m = 1668 g ≈ 1.7 kg
检验 ：电子守恒：1 个 C r X 2 O X 7 X 2 − \ce{Cr2O7^2-} Cr X 2 O X 7 X 2 − + 6 +6 + 6 + 3 +3 + 3 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + 1 : 6 1 : 6 1 : 6 1 m 3 = 1000 L 1\ \mathrm{m^3} = 1000\ \mathrm{L} 1 m 3 = 1000 L
三查 ：原子：Fe 6、Cr 2、O 7、H 14；电荷：左 12 − 2 + 14 = 24 12 - 2 + 14 = 24 12 − 2 + 14 = 24 18 + 6 = 24 18 + 6 = 24 18 + 6 = 24
另一种解法 ：不写方程式，直接用电子守恒：n ( F e X 2 + ) × 1 = n ( C r X 2 O X 7 X 2 − ) × 2 × 3 n(\ce{Fe^2+}) \times 1 = n(\ce{Cr2O7^2-}) \times 2 \times 3 n ( Fe X 2 + ) × 1 = n ( Cr X 2 O X 7 X 2 − ) × 2 × 3 n ( F e X 2 + ) = 6.0 m o l n(\ce{Fe^2+}) = 6.0\ \mathrm{mol} n ( Fe X 2 + ) = 6.0 mol H X + \ce{H+} H X +
“既能消毒又能净水”的水处理剂 ：高铁酸盐（K X 2 F e O X 4 \ce{K2FeO4} K X 2 FeO X 4 N a X 2 F e O X 4 \ce{Na2FeO4} Na X 2 FeO X 4 F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3 F e X 2 ( S O X 4 ) X 3 \ce{Fe2(SO4)3} Fe X 2 ( SO X 4 ) X 3 C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2 C l O X 2 \ce{ClO2} ClO X 2 N a C l O \ce{NaClO} NaClO O X 3 \ce{O3} O X 3 高铁酸盐的制备都要强氧化剂加碱性（或熔融碱性）环境 ：+ 3 → + 6 +3 \to +6 + 3 → + 6 C l O X − \ce{ClO-} ClO X − N a X 2 O X 2 \ce{Na2O2} Na X 2 O X 2 F e O X 4 X 2 − \ce{FeO4^2-} FeO X 4 X 2 − O H X − \ce{OH-} OH X − H X 2 O \ce{H2O} H X 2 O 1 m o l K X 2 F e O X 4 1\ \mathrm{mol}\ \ce{K2FeO4} 1 mol K X 2 FeO X 4 + 3 +3 + 3 3 m o l 3\ \mathrm{mol} 3 mol 1.5 m o l C l X 2 1.5\ \mathrm{mol}\ \ce{Cl2} 1.5 mol Cl X 2 C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2 C l X − \ce{Cl-} Cl X −
错在哪 ：说“明矾、F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3 为什么错 ：理解性错误。它们水解生成的胶体只能吸附悬浮物，没有强氧化性。
正确做法 ：净水（吸附）和消毒（强氧化性杀菌）分开判断；K X 2 F e O X 4 \ce{K2FeO4} K X 2 FeO X 4 错在哪 ：碱性溶液中的信息型方程式用 H X + \ce{H+} H X + … + 8 H X + \ce{... + 8H+} … + 8 H X + F e O X 4 X 2 − \ce{FeO4^2-} FeO X 4 X 2 − 为什么错 ：规范性错误。F e O X 4 X 2 − \ce{FeO4^2-} FeO X 4 X 2 − H X + \ce{H+} H X + 正确做法 ：先看介质：酸性补 H X + \ce{H+} H X + H X 2 O \ce{H2O} H X 2 O O H X − \ce{OH-} OH X − H X 2 O \ce{H2O} H X 2 O 错在哪 ：认为加 KOH 能析出 K X 2 F e O X 4 \ce{K2FeO4} K X 2 FeO X 4 为什么错 ：理解性错误。这是复分解反应，没有电子转移。
正确做法 ：原因是 K X 2 F e O X 4 \ce{K2FeO4} K X 2 FeO X 4 N a X 2 F e O X 4 \ce{Na2FeO4} Na X 2 FeO X 4
在价类二维图上，K X 2 F e O X 4 \ce{K2FeO4} K X 2 FeO X 4 + 6 +6 + 6 + 3 +3 + 3 F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 3 H X + \ce{H+} H X + O H X − \ce{OH-} OH X −
前置：第 2 章 2.2 化合价（陌生物质中铁的价态）；第 5 章 5.5 信息型方程式的配平。
前置：第 3 章 3.4 胶体的吸附作用。
后续：第 7 章含氯消毒剂（消毒效率按得电子数比较）。
后续：第 18 章配合物与超分子（配位键、[ F e ( C N ) X 6 ] 3 − [\ce{Fe(CN)6}]^{3-} [ Fe ( CN ) X 6 ] 3 −
后续：第 21 章电解法制备高铁酸盐；第 27 章铁盐水解与净水。
后续：第 13 章无机化工流程（洗涤剂的选择、结晶方式）。
本章五个知识点都在价类二维图上：8.2 是最下面的 0 价，8.3 是氧化物、氢氧化物两列，8.4、8.5 是盐这一列的 + 2 +2 + 2 + 3 +3 + 3 + 6 +6 + 6 F e ( O H ) X 2 \ce{Fe(OH)2} Fe ( OH ) X 2 K S C N \ce{KSCN} KSCN
学生必做实验“铁及其化合物的性质”（铁单质的还原性、铁盐和亚铁盐的转化、F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 +
铁分别与 C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2 S \ce{S} S O X 2 \ce{O2} O X 2
写出铁与水蒸气反应的化学方程式。
5.6 g 5.6\ \mathrm{g} 5.6 g N O \ce{NO} NO N O \ce{NO} NO 0.4 m o l H N O X 3 0.4\ \mathrm{mol}\ \ce{HNO3} 0.4 mol HNO X 3 区分 F e O \ce{FeO} FeO F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4
写出 F e ( O H ) X 2 \ce{Fe(OH)2} Fe ( OH ) X 2
除去 F e C l X 2 \ce{FeCl2} FeCl X 2 F e C l X 3 \ce{FeCl3} FeCl X 3
向 F e B r X 2 \ce{FeBr2} FeBr X 2 C l X 2 \ce{Cl2} Cl X 2
某溶液中可能同时含有 F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 + F e X 3 + \ce{Fe^3+} Fe X 3 + C l X − \ce{Cl-} Cl X − F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 +
判断：向某溶液中滴加 K S C N \ce{KSCN} KSCN F e X 2 + \ce{Fe^2+} Fe X 2 +
高铁酸钾净水时，起消毒作用和起净水作用的分别是什么？
写出电解法制高铁酸盐时，铁阳极在浓 NaOH 溶液中的电极反应式。
答案 ：1. + 3 +3 + 3 + 2 +2 + 2 + 2 +2 + 2 + 2 +2 + 2 + 3 +3 + 3 F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4 3 F e + 4 H X 2 O ( g ) = 高温 F e X 3 O X 4 + 4 H X 2 \ce{3Fe + 4H2O(g)} \xlongequal{\text{高温}} \ce{Fe3O4 + 4H2} 3 Fe + 4 H X 2 O ( g ) 高温 Fe X 3 O X 4 + 4 H X 2 2.24 L 2.24\ \mathrm{L} 2.24 L 8.4 g 8.4\ \mathrm{g} 8.4 g F e X 3 O X 4 \ce{Fe3O4} Fe X 3 O X 4 4 F e ( O H ) X 2 + O X 2 + 2 H X 2 O = 4 F e ( O H ) X 3 \ce{4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3} 4 Fe ( OH ) X 2 + O X 2 + 2 H X 2 O = 4 Fe ( OH ) X 3 2 F e X 3 + + F e = 3 F e X 2 + \ce{2Fe^3+ + Fe = 3Fe^2+} 2 Fe X 3 + + Fe = 3 Fe X 2 + 2 F e X 2 + + C l X 2 = 2 F e X 3 + + 2 C l X − \ce{2Fe^2+ + Cl2 = 2Fe^3+ + 2Cl-} 2 Fe X 2 + + Cl X 2 = 2 Fe X 3 + + 2 Cl X − K X 3 [ F e ( C N ) X 6 ] \ce{K3[Fe(CN)6]} K X 3 [ Fe ( CN ) X 6 ] + 6 +6 + 6 F e ( O H ) X 3 \ce{Fe(OH)3} Fe ( OH ) X 3 F e − 6 e X − + 8 O H X − = F e O X 4 X 2 − + 4 H X 2 O \ce{Fe - 6e- + 8OH- = FeO4^2- + 4H2O} Fe − 6 e X − + 8 OH X − = FeO X 4 X 2 − + 4 H X 2 O
国家中小学智慧教育平台 ：高中化学必修第一册“铁及其化合物”一节的同步课程，有铁与水蒸气反应、氢氧化亚铁制备和铁离子检验的实验视频。人民教育出版社 ：人教版（2019）高中化学教材的出版方，可查必修第一册第三章第一节的电子教材和实验活动 2”铁及其化合物的性质”。维基百科 · 高铁酸钾 ：高铁酸钾的性质、稳定性、制备方法和在水处理中的应用。维基百科 · 普鲁士蓝 ：铁氰化钾检验亚铁离子生成的蓝色沉淀的组成、结构和颜料史。
