高中化学 (必修1)：最困难考点7 铁三角的应用

考点十七“铁三角”及其应用由于Fe是变价元素，在反应中可以失去2个电子，也可以失去3个电子，所以呈不同的价态。

铁遇弱氧化剂(如S、H+、Cu2+、I2等)时，铁只能失去最外层的电子，而生成价铁的化合物，当遇到强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3等)时，铁原子可以再失去次外层上的电子而生成价铁的化合物。

并且价比价稳定。

“铁三角”指的是Fe、Fe2+、Fe3+三者相互转化的三角关系，具体应用有以下几个方面：1．共存问题（1）Fe2+在酸性条件下不能与强氧化性离子共存，如：等。

不能与发生复分解和双水解反应的离子共存，如：等。

（2）Fe3+：不能与还原性离子共存，如：等。

不能与发生复分解和双水解反应的离子共存，如：等；不能与SCN-共存；不能与苯酚共存。

2．分离与提纯（1）FeCl2（杂质FeCl3），加入或后过滤。

（2）FeCl3（杂质FeCl2），通入或滴加或加入“绿色”氧化剂：。

3．制备物质（1）工业冶炼铁，如：Fe3O4+4CO3Fe+4CO2（2）制取氢氧化亚铁实验原理：实验现象：。

要制得白色的Fe(OH)2沉淀，要注意以下几点：①硫酸亚铁溶液中不能含有Fe3+，因此，硫酸亚铁溶液应是。

②实验用的氢氧化钠溶液，溶解亚铁盐的蒸馏水应煮沸，以。

③实验时，用长胶头滴管吸取氢氧化钠溶液后，把滴管插入硫酸亚铁溶液的，再轻轻挤胶头滴管的胶头，逐滴加入氢氧化钠溶液，这时就会析出Fe(OH)2白色絮状沉淀。

[例1]（2011 届金湖中学第二次质量检测）由于Fe(OH)在空气中易被氧化，同学们为了观察到白色的Fe(OH)2固体想了很多方法。

甲同学：在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等制备。

（1）在试管I里加入的试剂是。

（2）II中的试剂加入前应如何处理：。

（3）为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管I和II中加入试剂，打开止水夹，塞紧后的实验步骤是。

（4）这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是。

金属及其重要化合物铁及其重要化合物之“铁三角”的转化、应用及Fe2＋、Fe3＋的检验ZHI SHI SHU LI知识梳理1．“铁三角”中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)用FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔：__Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋___。

(4)将H2O2溶液滴入酸性FeCl2溶液中：__2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O___。

(5)将FeCl2溶液滴入HNO3溶液中，有无色气体放出：__3Fe2＋＋NO－3＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O___。

2．“铁三角”的重要应用：(1)除杂。

(2)Fe 2＋不共存NO －3(H ＋)、ClO －、MnO －4(H ＋) Fe 3＋不共存S 2－、I －、SO 2－3Fe 2＋、Fe 3＋不共存HCO －3、CO 2－3等发生水解相互促进(3)盐溶液的配制与保存。

(4)物质的制备。

3．Fe 2＋、Fe 3＋的检验的常用方法：(1)Fe 2＋检验。

①样品溶液――→滴加KSCN 溶液无现象――→滴加氯水溶液变红色，证明含有Fe 2＋。

反应的离子方程式：__Cl 2＋2Fe 2＋===2Cl －＋2Fe 3＋___ __Fe 3＋＋3SCN－Fe(SCN)3___。

②样品溶液――→滴加K 3[Fe (CN )6](铁氰化钾)溶液产生蓝色沉淀Fe 3[Fe(CN)6]2，证明含有Fe 2＋。

反应的离子方程式为：__3Fe 2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe 3[Fe(CN)6]2↓___。

③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Fe 2＋。

2020年高考化学易错考点金属及其化合物系列-专题05 铁三角及其应用一、易错点揭秘该部分的易错点主要表现在铁离子与亚铁离子的有关转化、检验，设计氧化还原反应、实验以及有关反应的判断与计算等。

二、易错点探源除去下表中各物质（C为溶液）中的少量杂质，所选用的试剂、方法正确的是（）【答案】C- 1 -【错因分析】该题查物质的分离提纯，难度不大，关键把握物质分离提纯的原则：两“不” 两“易”。

即（1）不增【不增加新的杂质】（2）不减【不减少被提纯物】（3）易分离【被提纯物质与杂质易分离】（4）易复原【被提纯的物质易恢复原来的组成状态】。

分离提纯方法的选择思路是根据分离提纯物的性质和状态来定的。

①分离提纯物是固体：加热(灼烧、升华、热分解)，溶解，过滤(洗涤沉淀)，蒸发，结晶(重结晶)；②分离提纯物是液体：分液，萃取，蒸馏；③分离提纯物是胶体:盐析或渗析；④分离提纯物是气体：洗气。

三、易错点透析1、“铁三角”的四应用：（1）判断离子共存：Fe3＋、Fe2＋与HCO－3、AlO－2、CO2－3等在溶液中因发生相互促进水解反应而不能大量共存；Fe2＋与NO－3(H＋)、ClO－、MnO－4(H＋)，Fe3＋与S2－、I－、HS－、SO2－3在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存。

（2）除杂方法(括号内为杂质)：Fe2＋(Fe3＋)：加过量铁粉过滤；FeCl3(FeCl2)：加氯水或H2O2；FeCl2(CuCl2)：加过量铁粉过滤；Fe(Al)、Fe2O3(Al2O3、SiO2)：加过量强碱溶液过滤；（3）盐溶液的保存：亚铁盐、铁盐的存放方法：亚铁盐溶液——加入少量铁屑以防止Fe2＋被氧化。

铁盐溶液——加入少量相应的酸溶液以防止Fe3＋水解。

- 2 -（4）物质制备：①制备无水氯化铁：在HCl气流中加热浓缩氯化铁溶液；②制备氢氧化铁胶体：向沸水中加入饱和氯化铁溶液并煮沸至变为红褐色为止。

2、Fe2＋和Fe3＋检验：（1）直接观察颜色：Fe2＋溶液呈浅绿色，Fe3＋溶液呈棕黄色。

高一化学必修一知识点：铁三角在高一化学必修一的学习中，“铁三角”是一个非常重要的知识点。

铁作为一种常见的金属元素，其化学性质多样且复杂，而“铁三角”则清晰地展现了铁及其化合物之间的相互转化关系。

首先，咱们来认识一下铁元素常见的化合价。

铁主要有 0 价、＋2价和+3 价这三种价态。

0 价的铁就是单质铁（Fe），具有较强的还原性。

＋2 价的铁常见于化合物硫酸亚铁（FeSO₄）中，＋3 价的铁则常见于化合物氯化铁（FeCl₃）中。

接下来，咱们详细说说“铁三角”中的相互转化关系。

单质铁（Fe）转化为亚铁离子（Fe²⁺），这通常发生在铁与较弱的氧化剂反应时。

比如说，铁与稀盐酸或者稀硫酸反应，就会生成氯化亚铁（FeCl₂）或者硫酸亚铁（FeSO₄）以及氢气。

化学方程式分别为：Fe ＋ 2HCl ＝ FeCl₂＋ H₂↑，Fe ＋ H₂SO₄＝ FeSO₄＋ H₂↑。

单质铁（Fe）转化为铁离子（Fe³⁺），这需要铁与强氧化剂发生反应。

例如，铁在氯气中燃烧，就会生成氯化铁。

化学方程式为：2Fe ＋3Cl₂＝ 2FeCl₃。

亚铁离子（Fe²⁺）转化为铁离子（Fe³⁺），常见的情况是亚铁离子与强氧化剂发生反应。

比如，氯化亚铁溶液中通入氯气，就会生成氯化铁。

化学方程式为：2FeCl₂＋ Cl₂＝ 2FeCl₃。

铁离子（Fe³⁺）转化为亚铁离子（Fe²⁺），这通常是铁离子与还原剂发生反应。

比如，氯化铁溶液中加入铁粉，就会生成氯化亚铁。

化学方程式为：2FeCl₃＋ Fe ＝ 3FeCl₂。

然后，咱们再从氧化还原反应的角度来深入理解“铁三角”。

在这些转化过程中，化合价的升降反映了电子的转移。

比如，从单质铁到亚铁离子，铁原子失去 2 个电子；从单质铁到铁离子，铁原子失去 3 个电子；从亚铁离子到铁离子，亚铁离子失去 1 个电子；从铁离子到亚铁离子，铁离子得到 1 个电子。

考点7 铁三角的应用【考点定位】本考点考查铁三角的应用，明确铁三角之间的转化关系与反应条件，准确理解Fe3+与Fe2+之间的转化与鉴别，特别是能准确发现铁及其化合物推断题的突破口。

【精确解读】“铁三角”的转化关系1．Fe只具有还原性，可以被氧化剂氧化（1）与弱氧化剂反应Fe能被S、Fe3＋、Cu2＋、H＋等较弱氧化剂氧化为Fe2＋，如：Fe＋S FeS，Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋。

（2）与强氧化剂反应Fe能被Cl2、HNO3等强氧化剂氧化为Fe3＋，如：2Fe＋3Cl22FeCl3。

2．Fe2＋既具有氧化性又具有还原性（1）与氧化剂反应当Fe2＋遇到强氧化剂(如Cl2、HNO3、KMnO4)时，被氧化为Fe3＋，如：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－（2）与还原剂反应当Fe2＋遇到C、Al、Zn、CO等还原剂时，可以被还原为Fe，如：Fe2＋＋Zn=Zn2＋＋Fe，FeO＋CO Fe ＋CO23．Fe3＋具有较强氧化性，可被还原为Fe2＋或Fe（1）Fe3＋被C、CO、Al等还原为Fe，如Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3（2）Fe3＋被Fe、Cu、I－等还原为Fe2＋，如2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋【精细剖析】1．不同价态的铁及铁的化合物在相互转化时，注意所用氧化剂和还原剂的强弱不同。

2．亚铁盐保存时，为了防止被氧化为铁盐，通常在溶液中加少量还原铁粉或铁钉。

3．铁及其化合物推断突破口（1）特征颜色及变化：①Fe2＋溶液：浅绿色；Fe3＋溶液：棕黄色；Fe(OH)3胶体：红褐色；Fe(OH)3：红褐色；Fe2O3：红棕色；FeO和Fe3O4：黑色；②Fe2＋溶液中加NaOH溶液：白色沉淀→灰绿色→红褐色；③Fe3＋溶液中加KSCN溶液变红色。

（2）特征价态变化：铁为常见的变价金属。

4．常见的不能与Fe2＋、Fe3＋大量共存的离子（1）Fe3＋与HCO－3、AlO－2、CO2－3、ClO－等离子相互促进水解不能大量共存。

考点2“铁三角”的转化关系及综合应用1．“铁三角”中的转化关系完成下列变化的离子方程式，体会Fe2＋与Fe3＋转化的条件。

（1）将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：H2S＋2Fe3＋===2Fe2＋＋2H＋＋S↓。

(2)用FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。

（3）将H2O2滴入到酸性FeCl2溶液中:2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。

(4）将稀H2SO4滴入到Fe（NO3）2溶液中：3Fe2＋＋NO错误!＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。

（5）将FeSO4滴入到酸性KMnO4溶液中:5Fe2＋＋MnO错误!＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。

2．“铁三角”的重要应用(1）判断离子共存Fe2＋与NO错误!(H＋)、ClO－、MnO错误!（H＋）不能大量共存。

Fe3＋与S2－、I－、SO错误!不共存。

Fe2＋、Fe3＋与HCO错误!、CO错误!、AlO错误!等因发生相互促进的水解反应而不能大量共存。

(2）除杂（3)盐溶液的配制与保存判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”.（1）下列物质的转化在给定条件下能实现：Fe2O3错误!FeCl3(aq）错误!无水FeCl3。

(×）（2）氢氧化铁与HI溶液仅发生中和反应。

(×）(3）1 mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2N A.（×）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答案D解析②NaCl无氧化性，⑤中的盐酸与Fe2＋不反应;⑥中的NO 错误!不在酸性条件下,能与Fe2＋共存。

2．下列除杂的操作不正确的是( ）A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量MgCO3充分反应后过滤B FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3:加入NaOH溶液充分反应后过滤D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反应后过滤答案C解析FeCl3溶液中存在水解平衡：FeCl3＋3H2O Fe(OH）3＋3HCl,加入MgCO3与H＋反应，上述平衡右移，使Fe3＋转化成Fe（OH)3而除去,A正确；加入过量铁粉,FeCl3与Fe反应生成FeCl2而达到除杂的目的,B正确;先用H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再利用FeCl3的水解，加入的CuO与H＋反应将Fe3＋转化成Fe(OH)3而除去，D 正确；C项中加入NaOH溶液，Cu2＋、Fe3＋均转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求。