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铁是中学化学中的重要变价元素。铁及其化合物的性质分析、实验探究、化工流程题、重要化学理论，常常是高考中的重要题型。下面以2011年高考相关试题为例进行分析，希望对你的备考有所启迪。
一、以实验为平台，考查物质的性质
例1．（2011浙江，26）食盐中含有一定量的镁、铁等杂质，加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水份、空气中的氧气以及光照，受热而引起的。已知：
氧化性：IO3- ＞ Fe3+ ＞I2；还原性：S2O32- ＞ I-
3I2 + 6OH-＝5I- + IO3- + 3H2OKI + I2＝KI3
⑴某学习小组对加碘盐进行了如下实验：取一定量某加碘盐（可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+），用适量蒸馏水溶解，并加稀盐酸酸化，将所得试液分为3份。第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色；第二份试液中加足量KI固体，溶液显淡黄色，用CCl4萃取，下层溶液显紫红色；第三份试液中加入适量KIO3固体后，滴加淀粉试剂，溶液不变色。
①加KSCN溶液显红色，该红色物质是______（用化学式表示）；CCl4中显紫红色的物质是________（用电子式表示）。
②第二份试液中加入足量KI固体后，反应的离子方程式为__________、___________。
⑵KI作为加碘剂的食盐在保存过程中，由于空气中氧气的作用，容易引起碘的损失。写出潮湿环境中KI与氧气反应的化学方程式：_______________。
将I2溶于KI溶液，在低温条件下，可制得KI3·H2O。该物质作为食盐加碘剂是否合适？__________
（填“是”或“否”），并说明理由：______________。
⑶为了提高加碘盐（添加KI）的稳定性，可加稳定剂减少碘的损失。下列物质中有可能作为稳定剂的是_______。
A． Na2S2O3B． AlCl3C． Na2CO3D． NaNO2
⑷对含Fe2+较多的食盐（假设不含Fe3+），可选用KI作为加碘剂。请设计实验方案，检验该加碘盐中的Fe2+：______________。
解析：⑴滴加KSCN溶液后显红色，说明原样品中含有Fe3+，生成的红色物质为Fe(SCN)3，由于Fe3+具有氧化性，因此溶液中不含具有较强还原性的I-，即该碘盐中含有的是KIO3；当向试液中加足量KI，I-被IO3-、Fe3+氧化为I2，溶液显淡黄色，I2被CCl4萃取而使下层溶液显紫红色。⑵潮湿环境中KI与氧气反应的为O2 + 2KI + 2H2O＝2I2 + 4KOH。根据题意，生成的KI3·H2O是在低温条件下制得的，常温下会分解为KI和I2，而KI被氧气氧化，I2易升华，容易引起碘的损失。⑶铝盐对人体有害，NaNO2有毒；由题干给定信息，要防止碘流失，应在碱性条件下，将其转化为KI、KIO3，因此选AC。⑷KI易被空气中的氧气氧化，同时生成KOH，KOH与Fe2+作用生成沉淀而无法检验，因此应先加酸酸化，再加氧化剂氧化Fe2+，并加入KSCN溶液进行检验。
答案：⑴①Fe(SCN)3
②IO3- + 5I- + 6H+＝3I2 + 3H2O
2Fe3+ + 2I-＝2Fe2+ + I2
⑵O2 + 2KI + 2H2O＝2I2 + 4KOH否KI3在受热（或潮湿）条件下产生I2和KI，KI被氧气氧化I2，I2易升华。
⑶AC
⑷取足量该加碘盐溶于蒸馏水中，用盐酸酸化，滴加适量氧化剂（如：氯水，过氧化氢等），再滴加KSCN溶液，若显血红色，则该加碘盐中存在Fe2+
二、通过无机推断考查物质间的转化关系及有关计算
例2．（2011天津，7）图中X、Y、Z为单质，其他为化学物，它们之间存在如下转化关系（部分产物已略去）。其中，A俗称磁性氧化铁：E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应。
回答下列问题：
⑴组成单质Y的元素在周期表中的位置是_________________；M中存在的化学键类型为 _________________；R的化学式是_____________。
⑵一定条件下，Z与H2反应生成ZH4，ZH4的电子式为___________________。
⑶已知A与1mol Al反应转化为X时（所有物质均为固体）。放出a kJ热量。写出该反应的热化学方程式：___________________。
⑷写出A和D的稀溶液反应生成G的离子方程式：___________________。
⑸向含4molD 的稀溶液中，逐渐加入X粉末至过量。假设生成的气体只有一种，请在坐标系中画出n（X2+）随n（X）变化的示意图，并标出n（X2+）的最大值。
解析：根据A俗称磁性氧化铁：E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应可知，A为Fe3O4，E为SiO2，再结合框图可推出X、Y、Z分别为Fe、O2、Si，进而确定D为HNO3，M为Na2SiO3，R胶体为硅酸胶体，G为Fe(NO3)3 。⑴O处于周期表的第二周期第VIA族；Na2SiO3中既含有离子键，又含有共价键。⑵硅烷的电子是可类比甲烷的电子式。⑶该铝热反应中有8mol Al参加反应，因此放出的热量为8a kJ。⑷由于HNO3具有强氧化性，Fe3O4与HNO3作用时，Fe2+全部被氧化为Fe3+，离子方程式为3Fe3O4 + 28H+ + NO3-＝9Fe3+ + NO↑+ 14H2O。⑸由于HNO3具有强氧化性，Fe被氧化为Fe3+，Fe + 4HNO3 ＝ Fe(NO3)3 + NO↑+ 2H2O，当Fe过量时，Fe + 2Fe(NO3)3 ＝ 3Fe(NO3)２，所以向4mol HNO3中逐渐加入铁粉，生成Fe3+消耗1mol Fe，1mol Fe3+又与0.5 mol Fe生成1.5 mol Fe2+，前后两段消耗铁量的关系为2∶1。
答案：⑴ 第二周期第VIA族 离子键、共价键 H2SiO3（H4SiO4）
⑵
⑶ 8A1(s) + 3Fe3O4(s) ＝ 9Fe(s) + 4A12O3（s）
△H＝ －8akJ/mol
⑷3Fe3O4 + 28H+ + NO3- ＝9Fe3+ + NO↑+ 14H2O
⑸
三、以物质制备为框架，考查化学实验
例3．（2011海南，17）硫酸亚铁铵[(NH2)2SO4·FeSO4·6H2O]为浅绿色晶体，实验室中常以废铁屑为原料来制备，其步骤如下：
步骤1将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污，分离出液体，用水洗净铁屑。
步骤2向处理过的铁屑中加入过量的3mol·L-1H2SO4溶液，在60℃左右使其反应到不再产生气体，趁热过滤，得FeSO4溶液。
步骤3 向所得FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，经过“一系列操作”后得到硫酸亚铁铵晶体。
请回答下列问题：
⑴在步骤1的操作中，下列仪器中不必用到的有__________（填仪器编号）；
①铁架台 ②燃烧匙 ③锥形瓶 ④广口瓶
⑤研钵 ⑥玻璃棒⑦酒精灯
⑵在步骤2中所加的硫酸必须过量，其原因是__________；
⑶在步骤3中，“一系列操作”依次为______、_______和过滤；
⑷本实验制的的硫酸亚铁铵晶体常含有Fe3+杂质。检验Fe3+常用的试剂是________，可以观察到得现象是_________。
解析：⑴步骤1的操作中，煮沸除去油污后要分离出液体，获取固体要过滤，故要用到的仪器有：酒精灯、铁架台、玻璃棒、漏斗、锥形瓶等，而题中给出的燃烧匙、广口瓶、研钵都用不到。⑵在步骤2中使用过量的硫酸溶解铁屑的目的是为了抑制Fe2+水解.⑶在步骤3中，要从溶液中得到晶体，需采取的操作依次为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。⑷检验Fe3+常用的试剂是KSCN溶液，现象是溶液变为血红色。
答案：⑴ ②④⑤ ⑵过量的硫酸能保证铁屑充分反应完，同时也能防止生成的硫酸亚铁水解 ⑶蒸发浓缩 冷却结晶 ⑷KSCN溶液呈现血红色
四、通过物质的应用，考查物质的性质
例4．（2011上海，5）高铁酸钾( K2FeO4)是一种新型的自来水处理剂，它的性质和作用是
A． 有强氧化性，可消毒杀菌，还原产物能吸附水中杂质
B． 有强还原性，可消毒杀菌，氧化产物能吸附水中杂质
C． 有强氧化性，能吸附水中杂质，还原产物能消毒杀菌
D． 有强还原性，能吸附水中杂质，氧化产物能消毒杀菌
解析：K2FeO4中铁元素为+6价，具有强的氧化性，可用来杀菌消毒，同时K2FeO4被还原生成的Fe3+水解生成氢氧化铁胶体，胶体粒子表面积大，具有吸附作用，能达到净水目的。
答案：A
(作者单位：河北省迁安一中)
责任编校李平安
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一、以实验为平台，考查物质的性质
例1．（2011浙江，26）食盐中含有一定量的镁、铁等杂质，加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水份、空气中的氧气以及光照，受热而引起的。已知：
氧化性：IO3- ＞ Fe3+ ＞I2；还原性：S2O32- ＞ I-
3I2 + 6OH-＝5I- + IO3- + 3H2OKI + I2＝KI3
⑴某学习小组对加碘盐进行了如下实验：取一定量某加碘盐（可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+），用适量蒸馏水溶解，并加稀盐酸酸化，将所得试液分为3份。第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色；第二份试液中加足量KI固体，溶液显淡黄色，用CCl4萃取，下层溶液显紫红色；第三份试液中加入适量KIO3固体后，滴加淀粉试剂，溶液不变色。
①加KSCN溶液显红色，该红色物质是______（用化学式表示）；CCl4中显紫红色的物质是________（用电子式表示）。
②第二份试液中加入足量KI固体后，反应的离子方程式为__________、___________。
⑵KI作为加碘剂的食盐在保存过程中，由于空气中氧气的作用，容易引起碘的损失。写出潮湿环境中KI与氧气反应的化学方程式：_______________。
将I2溶于KI溶液，在低温条件下，可制得KI3·H2O。该物质作为食盐加碘剂是否合适？__________
（填“是”或“否”），并说明理由：______________。
⑶为了提高加碘盐（添加KI）的稳定性，可加稳定剂减少碘的损失。下列物质中有可能作为稳定剂的是_______。
A． Na2S2O3B． AlCl3C． Na2CO3D． NaNO2
⑷对含Fe2+较多的食盐（假设不含Fe3+），可选用KI作为加碘剂。请设计实验方案，检验该加碘盐中的Fe2+：______________。
解析：⑴滴加KSCN溶液后显红色，说明原样品中含有Fe3+，生成的红色物质为Fe(SCN)3，由于Fe3+具有氧化性，因此溶液中不含具有较强还原性的I-，即该碘盐中含有的是KIO3；当向试液中加足量KI，I-被IO3-、Fe3+氧化为I2，溶液显淡黄色，I2被CCl4萃取而使下层溶液显紫红色。⑵潮湿环境中KI与氧气反应的为O2 + 2KI + 2H2O＝2I2 + 4KOH。根据题意，生成的KI3·H2O是在低温条件下制得的，常温下会分解为KI和I2，而KI被氧气氧化，I2易升华，容易引起碘的损失。⑶铝盐对人体有害，NaNO2有毒；由题干给定信息，要防止碘流失，应在碱性条件下，将其转化为KI、KIO3，因此选AC。⑷KI易被空气中的氧气氧化，同时生成KOH，KOH与Fe2+作用生成沉淀而无法检验，因此应先加酸酸化，再加氧化剂氧化Fe2+，并加入KSCN溶液进行检验。
答案：⑴①Fe(SCN)3
②IO3- + 5I- + 6H+＝3I2 + 3H2O
2Fe3+ + 2I-＝2Fe2+ + I2
⑵O2 + 2KI + 2H2O＝2I2 + 4KOH否KI3在受热（或潮湿）条件下产生I2和KI，KI被氧气氧化I2，I2易升华。
⑶AC
⑷取足量该加碘盐溶于蒸馏水中，用盐酸酸化，滴加适量氧化剂（如：氯水，过氧化氢等），再滴加KSCN溶液，若显血红色，则该加碘盐中存在Fe2+
二、通过无机推断考查物质间的转化关系及有关计算
例2．（2011天津，7）图中X、Y、Z为单质，其他为化学物，它们之间存在如下转化关系（部分产物已略去）。其中，A俗称磁性氧化铁：E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应。
回答下列问题：
⑴组成单质Y的元素在周期表中的位置是_________________；M中存在的化学键类型为 _________________；R的化学式是_____________。
⑵一定条件下，Z与H2反应生成ZH4，ZH4的电子式为___________________。
⑶已知A与1mol Al反应转化为X时（所有物质均为固体）。放出a kJ热量。写出该反应的热化学方程式：___________________。
⑷写出A和D的稀溶液反应生成G的离子方程式：___________________。
⑸向含4molD 的稀溶液中，逐渐加入X粉末至过量。假设生成的气体只有一种，请在坐标系中画出n（X2+）随n（X）变化的示意图，并标出n（X2+）的最大值。
解析：根据A俗称磁性氧化铁：E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应可知，A为Fe3O4，E为SiO2，再结合框图可推出X、Y、Z分别为Fe、O2、Si，进而确定D为HNO3，M为Na2SiO3，R胶体为硅酸胶体，G为Fe(NO3)3 。⑴O处于周期表的第二周期第VIA族；Na2SiO3中既含有离子键，又含有共价键。⑵硅烷的电子是可类比甲烷的电子式。⑶该铝热反应中有8mol Al参加反应，因此放出的热量为8a kJ。⑷由于HNO3具有强氧化性，Fe3O4与HNO3作用时，Fe2+全部被氧化为Fe3+，离子方程式为3Fe3O4 + 28H+ + NO3-＝9Fe3+ + NO↑+ 14H2O。⑸由于HNO3具有强氧化性，Fe被氧化为Fe3+，Fe + 4HNO3 ＝ Fe(NO3)3 + NO↑+ 2H2O，当Fe过量时，Fe + 2Fe(NO3)3 ＝ 3Fe(NO3)２，所以向4mol HNO3中逐渐加入铁粉，生成Fe3+消耗1mol Fe，1mol Fe3+又与0.5 mol Fe生成1.5 mol Fe2+，前后两段消耗铁量的关系为2∶1。
答案：⑴ 第二周期第VIA族 离子键、共价键 H2SiO3（H4SiO4）
⑵
⑶ 8A1(s) + 3Fe3O4(s) ＝ 9Fe(s) + 4A12O3（s）
△H＝ －8akJ/mol
⑷3Fe3O4 + 28H+ + NO3- ＝9Fe3+ + NO↑+ 14H2O
⑸
三、以物质制备为框架，考查化学实验
例3．（2011海南，17）硫酸亚铁铵[(NH2)2SO4·FeSO4·6H2O]为浅绿色晶体，实验室中常以废铁屑为原料来制备，其步骤如下：
步骤1将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污，分离出液体，用水洗净铁屑。
步骤2向处理过的铁屑中加入过量的3mol·L-1H2SO4溶液，在60℃左右使其反应到不再产生气体，趁热过滤，得FeSO4溶液。
步骤3 向所得FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，经过“一系列操作”后得到硫酸亚铁铵晶体。
请回答下列问题：
⑴在步骤1的操作中，下列仪器中不必用到的有__________（填仪器编号）；
①铁架台 ②燃烧匙 ③锥形瓶 ④广口瓶
⑤研钵 ⑥玻璃棒⑦酒精灯
⑵在步骤2中所加的硫酸必须过量，其原因是__________；
⑶在步骤3中，“一系列操作”依次为______、_______和过滤；
⑷本实验制的的硫酸亚铁铵晶体常含有Fe3+杂质。检验Fe3+常用的试剂是________，可以观察到得现象是_________。
解析：⑴步骤1的操作中，煮沸除去油污后要分离出液体，获取固体要过滤，故要用到的仪器有：酒精灯、铁架台、玻璃棒、漏斗、锥形瓶等，而题中给出的燃烧匙、广口瓶、研钵都用不到。⑵在步骤2中使用过量的硫酸溶解铁屑的目的是为了抑制Fe2+水解.⑶在步骤3中，要从溶液中得到晶体，需采取的操作依次为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。⑷检验Fe3+常用的试剂是KSCN溶液，现象是溶液变为血红色。
答案：⑴ ②④⑤ ⑵过量的硫酸能保证铁屑充分反应完，同时也能防止生成的硫酸亚铁水解 ⑶蒸发浓缩 冷却结晶 ⑷KSCN溶液呈现血红色
四、通过物质的应用，考查物质的性质
例4．（2011上海，5）高铁酸钾( K2FeO4)是一种新型的自来水处理剂，它的性质和作用是
A． 有强氧化性，可消毒杀菌，还原产物能吸附水中杂质
B． 有强还原性，可消毒杀菌，氧化产物能吸附水中杂质
C． 有强氧化性，能吸附水中杂质，还原产物能消毒杀菌
D． 有强还原性，能吸附水中杂质，氧化产物能消毒杀菌
解析：K2FeO4中铁元素为+6价，具有强的氧化性，可用来杀菌消毒，同时K2FeO4被还原生成的Fe3+水解生成氢氧化铁胶体，胶体粒子表面积大，具有吸附作用，能达到净水目的。
答案：A
(作者单位：河北省迁安一中)
责任编校李平安
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