铁、钴、镍是第四周期Ⅷ元素，性质非常相似，统称铁系元素。铁的价电子层结构为3d64s2，最重要的氧化值为+2、+3。铁元素的电势图如下：
（一）氢氧化物
往Fe（Ⅱ）盐溶液中加入强碱，得到白色Fe（OH）2沉淀，Fe（OH）2极不稳定，与空气接触后很快变成暗绿色，继而变成红棕色的氧化铁水合物Fe2O3·nH2O，习惯上写作Fe（OH）3，反应如下：
4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3
Fe（OH）2和Fe（OH）3均难溶于水。Fe（OH）2呈碱性，可溶于强酸形成亚铁盐；Fe（OH）3显两性，以碱性为主，溶于酸生成相应的铁盐，溶于热浓强碱溶液生成铁酸盐：
（二）铁（Ⅱ）盐
最重要的铁（Ⅱ）盐是七水硫酸亚铁FeSO4·7H2O，俗称绿矾，它是淡绿色晶体，中药上称皂矾，农业上用于防治虫害，医学上用于治疗缺铁性贫血。FeSO4·7H2O遇强热则分解：
FeSO4·7H2O在空气中可逐渐风化而失去一部分水，并且表面容易被氧化，生成黄褐色碱式硫酸铁：
4FeSO4+O2+2H2O=4Fe（OH）SO4
硫酸亚铁能与碱金属及铵的硫酸盐形成复盐，如（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O，称为莫尔盐，它比FeSO4稳定，易保存，是分析化学中常用的还原剂，用来标定K2Cr2O7溶液或KMnO4溶液。
（三）铁（Ⅲ）盐
三氯化铁是重要的铁（Ⅲ）盐，可由氯气和热的铁屑反应而制得。无水FeCl3为棕褐色的共价化合物，易升华，400℃时呈蒸气状态，以双聚分子Fe2Cl6存在。从溶液中制得的三氯化铁一般为FeCl3·6H2O，呈深黄色。
Fe3+离子在酸性水溶液中通常以淡紫色的[Fe（H2O）6]3+形式存在，它很容易水解而显黄色：
[Fe（H2O）6]3++H2O=[Fe（OH）（H2O）5]2++H3O+习惯上也常把上述水解反应写成：
Fe3++H2O=Fe（OH）2++H+
Fe（OH）2++H2O=Fe（OH）2++H+
Fe（OH）2++H2O=Fe（OH）3+H+
在酸性溶液中，Fe3+是中等强度的氧化剂，能把I—、SnCl2、SO2、H2S、Fe、Cu等氧化，而本身被还原为Fe2+。
（四）铁（Ⅱ）和铁（Ⅲ）的配合物
铁元素是很好的配合物形成体，可以形成多种配合物。Fe2+、Fe3+易形成配位数为6的八面体型配合物，最常见的有下列几种：
1．氰配合物
Fe2+和Fe3+的氰配合物主要是下列两种：一为六氰合铁(Ⅱ)酸钾K4[Fe(CN)6]·3H2O，黄色晶体，俗称黄血盐，又名亚铁氰化钾；一为六氰合铁（Ⅲ）酸钾K3[Fe（CN）6]，深红色晶体，俗称赤血盐，又名铁氰化钾。它们都溶于水，且在水中相当稳定，几乎检验不出游离的Fe2+、Fe3+的存在。在含有Fe2+的溶液中加入赤血盐溶液，在含有Fe3+的溶液中加入黄血盐溶液，均能生成蓝色沉淀：
K++Fe2++[Fe（CN）6]3—=KFe[Fe（CN）6]↓（普鲁士蓝）
K++Fe3++[Fe（CN）6]4—=KFe[Fe（CN）6]↓（藤氏蓝）这两个反应常用来鉴定Fe2+和Fe3+。
2．硫氰配合物
Fe3+与SCN-反应，生成血红色的[Fe(SCN)n]3-n：
Fe3++nSCN—=[Fe（SCN）n]3—n（n=1～6）
n值随溶液中SCN—浓度和酸度而定。这一反应非常灵敏，它是检验Fe3+是否存在的重要反应之一。
3．氨配合物
Fc2+难以形成稳定的氨合物，无水FeCl2虽然可与氨形成[Fc(NH3)6]Cl2，但此配合物遇水即分解生成Fe（OH）2。Fe3+由于强烈水解，所以在其水溶液中加入氨时，不是形成氨合物，而是生成Fe（OH）3沉淀。
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