张伟随笔377∣高三化学一轮复习“铁”
- 2026-09-29 05:13:51
铁
铁元素的含量在地壳中排名第四，也是用途最广的金属。在中学阶段，我们学习了部分含铁元素物质的性质。
1铁的存在
自然界有游离态的铁，可能是从来自太空的陨石带来的。地球上，含铁矿物也非常多，例如磁性氧化铁，主要成分是四氧化三铁，赤铁矿含氧化铁，钛铁矿含碳酸亚铁，菱铁矿含碳酸亚铁，黄铁矿含过硫化亚铁。
2铁的结构
铁元素处于元素周期表中第四周期第VIII族，第八列，属于d区元素，价层电子排布式为3d6 4s2，失去4d的两个电子就形成亚铁离子，价层电子排布式变为3d6，再失去一个电子，变成半满结构的3d5价层电子构型的铁离子，从结构看，铁原子、亚铁离子均有失电子倾向，体现还原性。
3铁的物理性质
铁单质是银白色、有金属光泽的固体，若是粉末，呈黑色。熔点较高，达到1539℃，沸点高达3000℃，密度为7.68克每立方厘米。
4铁的化学性质
铁单质的化学性质，全部是其还原性的体现。
铁在空气中点燃时，与氧气反应，生成黑色的四氧化三铁，如果缓慢氧化，得到三氧化二铁。钢铁的腐蚀，如果电解质环境在pH<5.6时，主要发生析氢腐蚀，由氢离子来氧化铁单质，若pH>5.6，则主要发生吸氧腐蚀，由氧气来氧化铁单质。可以用铁钉浸泡在不同电解质溶液中，在密闭环境下，与U型管相连，观察左右液面高低来判断。
铁丝在氯气中点燃，剧烈燃烧，产生棕黄色的烟，即三氯化铁。将铁粉和硫粉混合后加热，生成硫化亚铁。
随着钠、镁、铝、铁的还原性的降低，金属与水反应越来越困难。还原铁粉和水蒸气在高温下反应，生成四氧化三铁和氢气，该反应为放热反应，点燃生成的气体，若纯净，可听到清脆的爆鸣声。
铁和非氧化性酸反应，如稀盐酸、稀硫酸等，可以生成氢气。
如果是冷的浓硫酸和冷的浓硝酸这样的氧化性酸，铁放入其中迅速发生氧化还原反应，生成致密的氧化膜，阻止里面的金属继续和外面的酸反应，称为钝化；若加热，则不发生钝化，继续发生氧化还原反应，只不过体现氧化性的是硫和氮元素，还原产物是二氧化硫和二氧化氮。若是稀硝酸，则不钝化，直接生成硝酸铁和一氧化氮。当然，如果铁过量，等氢离子和硝酸根离子浓度降低后，铁还会和三价铁离子反应，生成亚铁离子。
铁和硫酸铜溶液反应，置换出铜单质，这是一种历史悠久的湿法炼铜的方法。铁单质还可以和三价铁离子发生价态归中的氧化还原反应，生成亚铁离子。
铁的化学性质，有两个实验，一个是高铁酸钾的制备，一个是溴苯的制备。
4.1高铁酸钾的制备和用途
在一次广州市高三市教研会上，广州七中的老师们展示了学生用生锈的试管刷为电极，电解氢氧化钾溶液，制得紫色的高铁酸钾的实验，令人耳目一新。
高铁酸钾的用途，首先利用铁(VI)的强氧化性，在处理水样时可以杀菌消毒，而还原产物Fe(III)可以形成氢氧化铁胶体，又能吸附水中杂质达到净水的目的。此前我们讲过的明矾或者氢氧化铁胶体净水，却不能杀菌消毒，漂白粉可以杀菌消毒，却不能净水，而高铁酸钾兼具两大功能，所以，任务驱动，同学们想知道如何制备。高铁酸钾在碱性环境下相对稳定，而在酸性溶液中不稳定。
这就涉及到电解池，此前已经复习过电解池，在这里就可以根据产物来分析阳极和阴极的电极反应。阳极，铁失电子形成高铁酸根，阴极由水来得电子，放氢生碱。
4.2溴苯的制备
情景素材是一道全国卷的有机实验题，这道题也是有机制备实验的经典范例，通过整个实验过程，我们可以了解有机制备实验的仪器、试剂使用的原因，操作方法等。
苯和溴苯都是有机物，苯的密度比水小，溴苯的密度是水的1.5倍，两者均微溶于水，沸点相差较大，苯80℃，而溴苯156℃。反应物之一的液溴，我读研的时候，实验室的同学有做有机合成的，常取来用，是用水封保存在棕色试剂瓶中，取用时，在通风橱中，用长胶头滴管吸取下层的液溴，气味很大，溴的毒性和腐蚀性很强，所以做这个实验要做好个人防护。
三颈烧瓶，因为有三个口，所以，功能比较多。中间的口，可以放球形冷凝管，两侧的，放温度计以及分液漏斗，因为空间限制，分液漏斗可以选择那种细长的。先在三颈烧瓶中加入少量铁屑和15mL无水苯，分液漏斗中小心加入4.0mL液溴。
球形冷凝管，在有机制备实验中是很常用的仪器，因为很多有机物沸点较低，为了减少沸点低、易挥发的有机反应物的损失，采用接触面积大的球形冷凝管，冷凝回流。冷却水下进上出，这里接的冷却水要一直打开水龙头，在套管的外圈运行，用来和内管的蒸汽热传递，降温。
实验开始，向三颈烧瓶中缓慢滴加液溴，因为溴的密度比苯大，滴下来比较容易，来到底部，和铁反应生成三溴化铁，该物质可以催化苯和溴的取代反应。同时，该反应放热，不需要加热，而且反应物容易挥发，所以，才需要不间断地冷凝。
溴不是一次全部加进去，也是为了防止反应太快，放出热量太多，导致反应物的挥发损失，同时也是为了使反应更充分，转化率更高。
因为苯和溴发生取代反应，除了生成溴苯，还生成溴化氢，它会挥发，沿着长导管进入右侧带有倒漏斗的氢氧化钠溶液中。进入倒漏斗时，会看到白雾，因为那里已经有水蒸气，溴化氢遇见水，形成了小液滴，就是氢溴酸的酸雾。倒漏斗的作用，我们应该先考虑环境，因为溴化氢或者溴挥发出来，都是有毒的，氢氧化钠溶液可以吸收这些有毒的物质，再其次才是防止倒吸。
反应完毕之后的分离、提纯操作，你方唱罢我登场，好不热闹。
三颈烧瓶中，有机物有溴苯和苯，无机物有三溴化铁、溴化氢，还有未反应完的液溴和铁粉。
先向三颈烧瓶中加入10mL水，充分振荡，各物质根据密度进行沉降，聚集，过滤就可以除去铁屑。
滤液用玻璃棒引流，转入分液漏斗中。先加水，充分振荡，可以溶解溴化铁、溴化氢，因为溴苯的缘故，有机层密度大，分液时，打开分液漏斗上口的玻璃塞，转动下口的活塞，使下层液体从下口放出，再将上层水溶液从上口倒出，等待后续处理。
下层有机层重新转移到分液漏斗中，再用氢氧化钠溶液洗，洗涤方法也是像萃取时充分振荡，并及时排气。氢氧化钠可以和溴反应，这一步除去溴单质，生成溶于水的溴化钠和次溴酸钠。
分液后，仍取下层，转移到分液漏斗中，再用水洗，洗去残留的无机物，如氢氧化钠等。分液后，可以向烧杯中的有机层混合物中加入无水硫酸镁，干燥，过滤后，有机混合物成分即为苯和溴苯，最后，利用两者沸点的差异，蒸馏，将苯蒸出回收，留在蒸馏烧瓶中的即为溴苯。
这个实验可以看作有机制备实验的模型，易挥发的有机反应物，可以使用球形冷凝管冷凝回流，分离无机、有机物，洗涤顺序，干燥，最后得到的有机混合物，液体可以蒸馏，固体可以重结晶。
将苯换成甲苯，由于甲基的活化作用，甲基的邻对位将比较容易被溴取代，这样会出现多种溴代产物，包括一取代、二取代和三取代。如果要氯代，可以选择液氯和氯化铁，但是碘代，需要换亚硝酸和碘单质的组合。
4.3钢铁的电化学腐蚀与防护
生铁和钢均为铁的合金，在电解质作用下，pH<5.6时，主要发生析氢腐蚀，由氢离子做氧化剂，而pH>5.6则发生吸氧腐蚀，由溶解的氧气做氧化剂。铁做负极，失电子生成亚铁离子后，先和氢氧根离子结合生成氢氧化亚铁，后被氧化为氢氧化铁，脱去部分水就形成了铁锈。
铁为负极，碳为正极，电子由铁转移到碳。钢铁可以发生电化学腐蚀，那么其他合金也有可能。不过，加入铬、锰后形成不锈钢，则是因为铬作为牺牲阳极的阴极保护法中失电子的阳极，生成的是致密的氧化膜，从而阻止氧化的继续进行。
防腐的措施，除了制作成合金，还可以在金属表面覆盖保护层，如喷漆、电镀、钝化等。如果采用电化学防护，可以用镀铬、锌等方法，这是牺牲阳极的阴极保护法，又称为牺牲阳极法，比铁活泼的金属在原电池中做负极而保护做正极的铁。另一种是将金属材料接入电源的负极，做阴极，这叫外接电流法。
5铁的用途与制备
铁元素的合金常用于建筑、桥梁的支撑，三氧化二铁可以做红色涂料，亚铁离子可以进入血红蛋白，国防和军事上也少不了铁。
关于铁的制备，在复习钠的时候，已经讲到了冶金，不再赘述。
6铁的化合物
6.1铁的氧化物
氧化铁溶于稀盐酸，得到氯化铁溶液。高温下，氢气或者碳、一氧化碳、铝均可以将氧化铁还原为铁单质。
四氧化三铁也可以和铝发生铝热反应，生成铁。但四氧化三铁并非如一些试题中所写的可以很容易溶于盐酸，查阅大学的资料，四氧化三铁在很浓的盐酸中才能溶解，而且反应缓慢。
6.2铁的氢氧化物
氢氧化亚铁溶于盐酸，也会在空气中被氧化为氢氧化铁。
氢氧化铁也溶于稀盐酸，受热分解产生氧化铁和水，分解温度比氢氧化铜的80~90℃要高，需要500℃。
向氢氧化铁胶体中滴加稀盐酸，因氢氧化铁胶粒带正电，先吸附氯离子聚沉后，再被氢离子溶解，重新得到氯化铁溶液。
6.3亚铁盐的性质
硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，经过很长时间，在试管壁先看到红褐色，试官内部的固体长时间呈灰绿色，也许最终也会变成红褐色。白色是氢氧化亚铁沉淀，至于灰绿色，有可能是氢氧化亚铁的水合物，至于红褐色，就是被氧气氧化后生成的氢氧化铁。如果想长时间看到白色沉淀，要调整好反应物的浓度，如果在液面上方用乙酸乙酯或者食用油液封，可以避免氧气的氧化，至少红褐色将很难看到。
铁氰化钾溶液加入硫酸亚铁溶液中，产生蓝色沉淀，该配合物外界由钾离子与亚铁离子按1：1组成，内界是六氰合铁(III)酸根离子，该试剂可以检验亚铁离子。如果是六氰合亚铁酸根离子，则可以和铁离子形成蓝色沉淀。这两种沉淀，前者叫滕氏蓝沉淀，后者叫普鲁士蓝沉淀。亚铁离子和氰离子的配位能力很强，所以，形成六氰合亚铁酸根离子，也是处理含氰污水的方法之一。
在酸性溶液中，过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子。如果是酸性高锰酸钾溶液，也可以将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原为二价锰离子，该反应还可以出现在氧化还原滴定中，终点的现象是出现浅粉色。重铬酸根离子氧化亚铁离子和酸性高锰酸钾相似，重铬酸根离子被还原为三价铬离子。
氯水和溴水中的氯分子和溴分子也可以将亚铁离子转化为三价铁离子。
亚铁离子处于中间价，也具有氧化性，将锌粉投入硫酸亚铁溶液中，可以生成铁。
将硫酸亚铁晶体配成溶液时，考虑到亚铁离子的水解，需要加稀硫酸抑制水解，所以，可以将硫酸亚铁溶于稀硫酸中，同时考虑亚铁离子还容易被氧气氧化，再加一些还原铁粉抗氧化，不用担心铁粉和氢离子反应完，因为硫酸亚铁溶液是现配现用的，不要放太久，那时候铁粉和氢离子均减少，亚铁也就变质了，溶液中出现红褐色的氢氧化铁。
6.4铁盐的性质
氯化铁溶液呈浅黄色，是六水合铁离子的颜色，加入氢氧化钠溶液，氢氧根离子和铁离子产生红褐色的氢氧化铁沉淀。
三价铁离子和硫氰根离子配位，可以形成配位数1→6的配合物，颜色呈血红色，这种反应非常灵敏，用KSCN检验铁离子是很合适的。除了硫氰根离子，还有很多离子可以和铁离子配位。
铁粉将三价铁离子还原，价态归中生成亚铁离子。氯化铁溶液浸泡铜电路板，可以发生氧化还原反应，三价铁离子将铜单质氧化为铜离子，自身被还原为亚铁离子，这是腐蚀铜线路板的原理。
铁离子的氧化性强于亚铁离子，加入锌粉，可以将三价铁离子还原，根据锌粉的用量，可以还原为亚铁离子或铁单质。
将饱和三氯化铁溶液滴入沸水中，继续煮沸，可以促进铁离子水解为氢氧化铁胶体，用激光笔照射出现光亮的通路，即丁达尔现象。如果继续煮沸，胶粒越长越大，将变成沉淀，形成氢氧化铁沉淀。正因为铁离子容易水解，配制三氯化铁溶液时，需要将氯化铁溶于稀盐酸中，利用氢离子以制铁离子的水解。
铁离子遇碳酸氢根离子，会发生互相促进的水解反应，反应很剧烈，形成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体，类似于泡沫灭火器中的铝离子和碳酸氢根离子的反应。
苯酚中的酚羟基可以和三价铁离子形成配合物，显紫色，两种试剂彼此检验。
7微考点：分散系的本质区别和胶体的性质
常见的分散系，有溶液、胶体和浊液，具体的分类可能更复杂。如果按照教材的分类方法，三种分散系都是由分散质和分散剂组成。分散质直径的大小，是三种分散系的本质区别，1纳米以下为溶液，1~100纳米之间为胶体，100纳米以上为浊液。
用激光笔照射胶体，可以发生光的散射，也就是丁达尔现象。
给氢氧化铁胶体、硅酸胶体、蛋白质胶体这样胶粒带电的胶体通电，带同种电荷的胶粒向某一个电极定向移动，叫做电泳，但电中性的淀粉胶体则不电泳。
科学家布朗观察到花粉在水中做无规则运动，而胶体中的胶粒也在做无规则运动，将这种运动方式称为布朗运动。
氢氧化铁胶粒带正电，同种胶粒之间互相排斥，使胶粒具有一定的稳定性，如果加热、加电解质、加带相反电荷胶粒的胶体，都可以破坏斥力，使胶体聚沉，如河流三角洲是土壤中的硅酸胶体遇到海水中的电解质聚沉，盐卤点豆腐是蛋白质胶体遇到电解质硫酸钙聚沉等。
8微考点：配合物
含有配位键的化合物，叫做配位化合物。例如氨气分子中，氮原子还有一对孤电子对，遇见氢离子，含有空的轨道，氮原子愿意拿出自己的一对孤电子对和氢离子共用，形成铵根离子，这条键即为配位键。
我们学习的四水合铜离子，由铜(II)离子提供四个空轨道，氨分子中的氮原子提供孤电子对，可以形成四条配位键，这四条配位键也属于极性共价键。
配合物很常见，注意配离子、配体、中心离子等概念。上面的例子中，铜离子是中心离子，氨分子是配体，整个四氨合铜离子是配离子。常见的配体还有拥有孤电子对的水分子、氰离子、硫氰根离子、一氧化碳等。像氰离子作为配体时，碳原子和氮原子均有孤电子对，那么电负性更小的碳原子提供孤电子对和中心离子形成配位键。
9题型训练
铁元素绝对是高考的宠儿，随处可见。
氧化还原反应，可以考亚铁离子的还原性，还可以考三价铁离子的氧化性。
热化学中，高炉炼铁可以设计盖斯定律。铁为代表的过渡金属化合物做催化剂，设计成催化剂机理图，就是同学们常说的"圈圈图"，圈圈中第一个反应的是催化剂，则剩余的为中间产物。又或者有能垒图，吸附上催化剂，最后一定要解析附。
十几年来，方程式正误考过三十几次。常见的有：铁和不同浓度的硝酸反应或者铁的用量不同。浓硝酸常温下使铁钝化，稀硝酸和铁反应，生成硝酸铁、一氧化氮和水，若铁粉过量，铁还会和三价铁离子反应生成亚铁离子。
铁和稀盐酸的反应，不会生成铁离子，而是生成亚铁离子，同时产生氢气。
氯气和溴化亚铁因为用量不同，还原性强弱不同，产物也会不同，现在这种考察比较少了。次氯酸、硝酸、过氧化氢、氧气、酸性高锰酸钾氧化亚铁离子的反应，注意得失电子守恒，电解质环境。铁粉或铜粉与三价铁离子的反应也很普遍，5次考查的是腐蚀铜电路板的反应。
氢氧化镁转化为氢氧化铁，铁离子水解等也有出现。
NA题，铁单质燃烧转移的电子数，由于产物是四氧化三铁，其中铁离子和亚铁离子比例为2：1，铁原子和电子比例为3：8。
只要涉及三氯化铁溶液，问氢氧化铁胶粒数，铁离子数，都难以给出准确的数量。
电化学。铁是最常见的，按照我们以前复习的原电池和电解池基本模型去解即可。大概出现了几十题。
元素化合物。铁和浓硫酸常温钝化；生铁炼钢需要继续燃烧其中的碳；还原铁粉可以做食品抗氧化剂而非干燥剂；铁与氯、溴单质反应，生成三卤化物，与碘反应，只生成碘化亚铁，与硫粉混合加热，生成的是硫化亚铁；铁与氯气反应或稀盐酸反应，分别得到铁离子和亚铁离子，这是氯气的氧化性强于氢离子；稀硝酸不使铁钝化，浓硝酸和浓硫酸可以使铁或铝钝化，能发生钝化的肯定不止铁和铝两种单质；钢铁在潮湿的空气中发生电化学腐蚀，包括析氢腐蚀和吸氧腐蚀；铝热反应中，铝粉可以还原氧化铁生成铁；氧化铁呈红棕色，可以做红色颜料、涂料等，其水合物是铁锈的成分。
二硫化亚铁煅烧，可以生成三氧化二铁和二氧化硫；腐蚀铜电路板的是三价铁离子，不是亚铁离子；铁离子和硫氰根离子显色，是络合反应，非氧还，没有体现铁离子的氧化性；硫酸铁和氯化铁做净水剂，原理一样；高铁酸钾先利用强氧化性杀菌，后利用还原产物铁离子水解为氢氧化铁胶体可以净水。
离子平衡。铁离子开始沉淀、沉淀完全的pH，氢氧化铜、氢氧化铁的溶度积常数的计算，将溶度积常数画成浓度图，或者浓度的对数及负对数图，无论怎么画，找准函数关系，反比例函数还是一次函数。现在还出现了配位平衡题，注意微观世界的量子化，铁离子和硫氰根离子络合的时候，会发生六级络合，一个一个络合上去，注意物质的量守恒，电荷守恒，物料守恒等，还有络合平衡等的关系。
化学与生活、化学与STSE等。纳米铁粉除去污水中的铅离子、铜离子、镉离子、汞离子，不是靠纳米铁粉的吸附性，应该是其还原性，注意纳米铁粉并非分散系，不是胶体；绿矾的化学式，别写错了，其名称为七水硫酸亚铁。
小实验。红热的铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热；过量铁粉加入稀硝酸中，再加硫氰化钾，不会显红色，因为铁粉已经将三价铁离子还原为亚铁离子，亚铁离子和硫氰根离子络合，产物无颜色；铁粉和水蒸气的反应，条件是高温，生成的四氧化三铁也是黑色的，要检验反应生成的氢气，可以将气体通入肥皂泡中，待气流稳定，点燃气泡，可以听到清脆的爆鸣声，即为氢气。
验证铁的吸氧腐蚀，应将铁钉放入氯化钠溶液中浸泡，如果放入稀盐酸中浸泡，可以验证析氢腐蚀；铁放入浓硫酸中，看不到明显现象，不是没有反应，而是发生了钝化，钝化是化学反应，只不过反应很迅速，生成的是致密的氧化膜，阻止了反应的进一步进行；如果将铁放入浓硝酸和稀硝酸中，由于浓硝酸使铁钝化，现象看不出，而稀硝酸则剧烈反应，不代表浓硝酸氧化性比稀硝酸弱，要比较浓、稀硝酸的氧化性，可以让其分别和铜反应，在没有钝化的情况下，浓硝酸中反应非常剧烈，产生大量红棕色气体。
制备氢氧化铁胶体，最好是将饱和三氯化铁溶液滴入沸水中，不是将氢氧化铁固体溶于水，也不是让氯化铁和氢氧化钠反应，这样会得到氢氧化铁沉淀，生成胶体要让氢氧化铁胶粒长大，但不能长得太快；三氯化铁溶液蒸干，铁离子水解为氢氧化铁和氯化氢，氯化氢气体挥发了，水也挥发了，只剩下氢氧化铁，如果灼烧，温度达到500℃，氢氧化铁就分解为氧化铁。
配制氯化铁溶液，先将六水氯化铁溶于较浓的盐酸，再稀释；制备三氯化铁，可以将高锰酸钾固体和浓盐酸混合，快速产生氯气，通过饱和食盐水除去氯化氢，再通过浓硫酸干燥，将干燥的氯气充满装置，排尽空气，然后加热铁粉，即可制得氯化铁，注意尾气处理，还有防止管道堵塞。
向溶液中滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，证明溶液中含有三价铁离子，但不能证明没有亚铁离子，继续滴加氯水，看不出溶液变得更红，这种方法不能检验亚铁离子，需要用铁氰化钾溶液；如果先加硫氰化钾溶液，没现象，再加氯水变红，可以证明含有亚铁离子。
硝酸亚铁晶体变质，是其中的亚铁离子被氧化为三价铁离子，用硫氰化钾检验，出现红色，不要加稀硫酸酸化，因为稀硫酸提供的氢离子，可以帮助硝酸根离子氧化亚铁离子为铁离子。
向硫酸亚铁溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液，紫红色褪去，是亚铁离子的还原性的体现；向氯化亚铁溶液中滴加氯水，溶液变为黄色，氧化剂是氯气，也有可能有次氯酸的作用，说不清楚，一般，杀菌消毒和漂白就用氯水中的次氯酸，平常的氧化，氯分子就可以做到。
将碘化钾溶液和三氯化铁溶液混合，加入四氯化碳，振荡、静置，因为四氯化碳萃取了碘单质，下层呈紫红色，征明三价铁离子氧化性强于碘离子，如果改为向溶液中滴加几滴淀粉溶液，变蓝，也可以证明同样的结论，如果想证明该反应存在限度，可以取过量碘化钾和少量氯化铁，充分反应后，滴加硫氰化钾溶液变红，证明反应存在限度。
向氯化铁溶液中滴加浓的维生素C溶液，溶液由黄色变为浅绿色，可以证明维生素C存在还原性；向溶液中滴加铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，证明溶液中存在亚铁离子，不能证明存在三价铁离子；向硝酸亚铁溶液中滴加稀硫酸，得到的硝酸将亚铁离子氧化，自己被还原为一氧化氮，在瓶口遇见氧气，变成红棕色的二氧化氮。
探究催化剂对反应速率的影响，如果选择氯化铁作催化剂，注意控制变量，过氧化氢的浓度和体积一致，氯化铁溶液和蒸馏水体积一致，最好同时放进40℃的水浴中，加了氯化铁溶液的过氧化氢溶液中产生气泡的速率更快。
硫酸亚铁溶液上面加了植物油阻隔空气，用长胶头滴管吸取氢氧化钠溶液，穿过植物油向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，可以看到白色的氢氧化亚铁沉淀。
氯化铁中含有氯化铜，不要用铁粉除杂，因为铁粉会和三价铁离子反应，生成亚铁离子；含有铁离子和铜离子时，可以采用TLC薄层色谱，硅胶柱层析进行分离，样点要点在硅胶板上，不要浸入展开剂中。
向酸性高锰酸钾溶液中加入四氧化三铁固体，溶液褪色，可以证明四氧化三铁中含有Fe(II)。
调节pH可以逐一分离不同的金属离子，铁离子通常最先沉淀完全，随后是铝离子，铜离子等，现在，还有萃取法，将金属离子用有机萃取剂萃取后，再利用水解平衡等的移动反萃取，进行提纯。
有机化学。与铁离子有关的是制备溴苯时，三溴化铁作催化剂，或者酚羟基遇到三氯化铁溶液显紫色，主要会识别酚羟基。在选择题中，给一个有机物的结构简式，或者在指定条件的同分异构体中常见该考点。
结构与周期。因为过渡金属元素铁的氧化物常做催化剂，所以可能有催化机理，铁的价层电子排布等；在元素推导中，注意前四周期元素都要了如指掌，元素分区、原子发射或吸收光谱、能级交错、元素符号、原子序数、周期序数、族序数、价层电子排布式、轨道表示式、原子或离子结构示意图、电子式、配位数、晶胞的原子数、晶体密度、晶胞中的配位情况（最近原子数）、原子坐标等。化学键种类、沸点的影响因素、氢键对沸点的影响、价层电子对互斥模型、杂化轨道理论等等。
四大主要金属元素，复习完了，大部分考点都涉及到了，现在的考试，能力、素养立意，死记硬背考的少，即使我们还没有复习完所有的元素，但随时可以上场考试。
下一节“其他金属元素”再见。
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