3.1 铁的多样性 同步训练（含解析）2023-2024学年高一上学期化学鲁科版（2019）必修第一册

3.1 铁的多样性 同步训练
一、单选题
1．《新修本草》是我国古代中药学著作之一，记载药物844种，其中有关“青矾”的描述为：“绛矾，本来绿色，新出窟未见风者，正如瑠璃……烧之赤色……”据此推测，“青矾”的主要成分为（　　）
A．CuSO4 5H2O B．FeSO4 7H2O
C．KAl(SO4)2 12H2O D．Fe2(SO4)3 9H2O
2．生活中常用来固定房门的“门吸”，它由磁铁和金属块两部分组成。该金属块能被磁铁所吸引，是因为可能含有以下材料中的（　　）
A．银 B．铁 C．铝 D．锌
3．盐在生产、生活中有广泛应用。下列盐的性质与用途具有对应关系的是（　　）
A．溶液呈蓝色，可用作游泳池的消毒剂
B．不溶于盐酸，可用于肠胃射线造影检查
C．水溶液显酸性，可用于去除天然气中
D．受热易分解，可用于制胃酸中和剂
4．将铁屑溶于过量的稀盐酸后加入过量的NaOH溶液，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热至沉淀质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣。上述沉淀和残渣分别是（　　）
A．Fe(OH) 3；Fe2O3 B．Fe(OH) 2；Fe2O3
C．Fe(OH) 2；Fe(OH) 3、Fe3O4 D．Fe2O3；Fe(OH)3
5．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化不能实现的是（　　）
A．
B．
C．
D．
6．下列有关铁及其化合物说法不正确的是（　　）
A．FeO不稳定，在空气中迅速被氧化为Fe2O3
B．FeCl2既有氧化性又有还原性
C．铁丝插入硫酸铜溶液中一段时间后，表面变红
D．铁在氧气中点燃生成Fe3O4
7．铁的常见化合价有＋2价和＋3价。据研究，铁在浓HNO3中发生钝化时，可生成一种化学式为Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为（　　）
A．FeO·3Fe2O3 B．FeO·2Fe2O3
C．2FeO·3Fe2O3 D．2FeO·Fe2O3
8．下列物质的转化在给定条件下能实现的是（　　）
A．
B．
C．
D．
9．把一小块金属钠放入下列溶液中，说法正确的是（　　）
A．饱和NaOH溶液：有氢气放出，恢复到室温后，溶液浓度增大。
B．滴有石蕊溶液的水：有氢气放出，溶液变为红色
C．MgCl2溶液：有氢气放出，有白色沉淀生成
D．稀CuSO4溶液：有氢气放出，有紫红色铜析出
10．下列物质间的转化，能通过一步反应实现的是（　　）
A．S→SO3 B．Fe→FeCl2
C．CuO→Cu（OH）2 D．SiO2→H2SiO3
11．通常情况下，不能用铁制容器盛放的是（　　）
A．浓硫酸 B．盐酸 C．汽油 D．酒精
12．下列氯化物中，既能由金属和氯气直接化合制得，又能由金属和盐酸反应制得的是（　　）
A．CuCl2 B．FeCl2 C．FeCl3 D．NaCl
13．下列说法正确的是（　　）
A．红热的铁与水蒸气反应生成Fe2O3和H2
B．实验室用浓硫酸与乙醇混合液迅速升温至140℃制取乙烯
C．硫酸铜溶液中滴加适量氨水可得到深蓝色透明溶液，再加乙醇可析出深蓝色晶体
D．SO2通入Ba(NO3)2溶液中生成BaSO3沉淀
14．下列物质不能一步实现如图转化的是（　　）
选项 X Y Z
A C
B
C
D
A．A B．B C．C D．D
15． 、 、 和X四种离子以个数比 大量共存于同一溶液中，X可能是（　　）
A． B． C． D．
16．把铁片放入下列溶液中，铁片溶解，溶液质量增加，但没有气体放出的是（　　）
A．稀H2SO4 B．CuSO4溶液
C．AgNO3溶液 D．Fe2（SO4）3溶液
二、综合题
17．根据下列转化关系，回答有关问题。
（1）浅绿色溶液D主要成分的化学式为　 　，试剂1是　 　。
（2）下列物质不能作为试剂2的是　 　(填序号)。
a．Cl2 b．新制氯水 c．浓硫酸 d．S e．硝酸
（3）固体A溶于稀盐酸的化学方程式　 　
（4）溶液C到溶液F红色加深的原因是　 　
18．金属及其化合物在生产生活中占有极其重要的地位，请结合金属及其化合物的相关知识回答下列问题．
（1）含碳量在0.03%～2%之间某合金，是目前使用量最大的合金，这种合金是　 　．
A．铝合金 B．青铜 C．镁合金 D．钢
（2）FeCl3溶液用于腐蚀铜箔印刷线路板，反应的离子方程式为　 　．
（3）某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等离子，向其中加入过量的Na2O2后，过滤，将滤渣投入足量的盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是　 　（填字母）
A．Mg2+ B．Fe2+ C．Al3+ D．Cu2+
（4）4Fe（NO3）2的高纯度结晶体是一种紫色潮解性固体，适合于制磁性氧化铁纳米粉末，工业上用废铁屑（含Fe和Fe2O3及其它不反应的物质）制取Fe（NO3）2晶体的方法如图：
①第1步反应若温度过高，将导致硝酸分解，浓硝酸受热分解的化学方程式为　 　．
②磁性氧化铁的化学式为　 　，试写出Fe2O3与硝酸反应的离子方程式　 　．
③操作1的名称为　 　，操作2的步骤为：　 　，过滤，洗涤．
19．
（1）Ⅰ.ClO2可由KClO3在H2SO4存在的条件下与Na2SO3反应制得。则该反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比是　 　。
（2）Ⅱ.已知一定条件下可以发生下列反应：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O、H2O2+2Fe3+=2Fe2++2H++O2↑
与上述反应类比，I2也能与H2O2发生类似反应。请在空格处填入合适的化学方程式：H2O2+I2=2HIO；　 　；总反应的化学方程式为　 　。
（3）在H2SO4和KI的混合溶液中加入过量的H2O2，放出大量的无色气体，溶液呈棕色，并可以使淀粉溶液变蓝。有同学认为该反应的离子方程式为H2O2+2I－=I2+O2↑+2H+，该离子方程式是否正确　 　(填“正确”或“不正确”)，理由是　 　。
（4）在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4，此反应的离子方程式为　 　。
20．固体D是一种红色氧化物．
（1）混合气体A通入足量NaOH溶液后，溶液B中属于盐的溶质有　 　．
（2）白色沉淀C中加入盐酸的实验现象为　 　．
（3）固体D与HCl溶液反应的离子方程式为　 　．
21．铜、铁、铝是重要的金属材料，铜、铁、铝及其化合物有非常重要的用途．
（1）工业上可用Cu2S和O2反应制取粗铜，该反应中氧化剂为　 　．电解粗铜制取精铜，电解时，阳极材料是　 　．
（2）铁元素与氯元素可形成FeCl2和FeCl3两种化合物，下列说法正确的是　 　 （填序号）．
①保存FeCl2溶液时，需向溶液中加入少量Fe
②FeCl2只能通过置换反应生成，FeCl3只能通过化合反应生成
③铜片、碳棒和FeCl3溶液组成原电池，电子由铜片沿导线流向碳棒
④向淀粉﹣碘化钾溶液中滴加几滴FeCl2的浓溶液，原无色溶液变为蓝色
⑤纯铁与稀盐酸反应产生氢气的速率较慢；再加入少量CuCl2 2H2O晶体，速率加快
（3）高铁酸钾（K2FeO4）是一种高效多功能水处理剂．K2FeO4可以铁为电极，通过电解浓的KOH溶液来制取，写出电解法制取K2FeO4的阳极反应式：　 　
（4）工业上常用铝土矿（含SiO2等杂质）生产铝．从Na2SiO3和NaAlO2混合溶液中制得Al（OH）3，需要从下列试剂中选择两种，选用的试剂组合最好是　 　．
a．NaOH溶液 b．氨水 c．CO2 d．盐酸
（5）四氢铝锂（LiAlH4）是有机合成中重要的还原剂，溶解于NaOH溶液时产生一种无色气体，请完成并配平该反应的离子方程式．
LiAlH4+　 　=　 　+　 　+　 　．
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】 “青矾”的描述为：“本来绿色，新出窟未见风者，正如瑠璃…烧之赤色…”，青矾是绿色，经煅烧后，分解成粒度非常细而活性又很强的Fe2O3超细粉末为红色，A为蓝色晶体；B为FeSO4 7H2O是绿色晶体；C为KAl(SO4)2 12H2O是无色晶体；D为Fe2(SO4)3 9H2O为黄色晶体，所以判断“青矾”的主要成分为FeSO4 7H2O；故选B。
【分析】近年考题题型常以古文形式出现，描述该物质的性质及其变化或用途，从而推断物质是什么。
2．【答案】B
【解析】【解答】铁、钴、镍等物质容易被磁铁吸引。而银、铝和锌都不会被磁铁吸引。因此只有铁符合题意，
故答案为：B。
【分析】铁、钴、镍等物质属于磁性材料，而磁性材料易被磁化，会被磁铁吸引。
3．【答案】B
【解析】【解答】A．CuSO4是重金属盐，能使蛋白质变性，可用作游泳池的消毒剂，与CuSO4溶液呈蓝色无关，故A错误；
B．不溶于水，也不溶于盐酸，可用于肠胃射线造影检查，故B正确；
C．水溶液中铁离子具有氧化性，可用于去除天然气中的，与溶液显酸性没有关系，故C错误；
D．能与盐酸反应，且碱性很弱，可用于制胃酸中和剂，与受热易分解无关，故D错误；
故答案为：B。
【分析】A.重金属盐能使蛋白质变性；
B.硫酸钡是医学上钡餐的成分；
C.铁离子具有氧化性，能氧化H2S；
D.碳酸氢钠能与盐酸反应，可中和胃酸。
4．【答案】B
【解析】【解答】铁屑溶于过量的稀盐酸后生成氯化亚铁，加入过量的NaOH溶液，生成白色沉淀Fe(OH) 2，Fe(OH) 2在空气中被氧化为Fe(OH) 3，加热氢氧化铁分解为氧化铁和水，故红棕色残渣Fe2O3，
故答案为：B。
【分析】铁屑溶于过量的稀盐酸生成氯化亚铁，氯化亚铁与NaOH反应生成白色沉淀为Fe（OH）2，过滤，在空气中加热至沉淀质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣为Fe2O3。
5．【答案】A
【解析】【解答】A．Fe和氯气反应生成氯化铁，不能生成氯化亚铁，故物质间转化不能实现，故A符合题意；
B．钠和氧气反应生成过氧化钠，过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，故物质间转化可以实现，故B不符合题意；
C．浓盐酸和二氧化锰加热时生成氯气，氯气和石灰乳反应生成漂白粉，故物质间转化可以实现，故C不符合题意；
D．氧化铁被一氧化碳还原为铁，铁和盐酸反应生成氯化亚铁，故物质间转化可以实现，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】易错分析：A.铁为变价金属，遇到强氧化剂如氯气生成三价铁，与弱氧化剂反应如单质硫、碘反应生成低价态的二价铁。
6．【答案】A
【解析】【解答】A. FeO不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化成Fe3O4，A错误；
B. FeCl2中铁元素显+2价，处于中间价态，故FeCl2既有氧化性又有还原性，B正确；
C. 将铁丝插入硫酸铜溶液中，Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，一段时间后，铁丝表面变红，C正确；
D. 铁在氧气中燃烧生成Fe3O4，D项正确
故答案为：A
【分析】A．FeO在空气能被氧化成Fe3O4；
B．Fe2+处于中间价态，既有氧化性又有还原性；
C．根据Fe+Cu2+=Cu+Fe2+分析；
D．铁在氧气中燃烧生成Fe3O4。
7．【答案】C
【解析】【解答】A、FeO·3Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为7：10，不符合8：11，A不符合题意；
B、 FeO·2Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为5：7，不符合8：11，B不符合题意；
C、2FeO·3Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为8：11，符合8：11，C符合题意；
D、2FeO·Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为4：5，不符合8：11，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】根据铁原子和氧原子的个数比分析。
8．【答案】A
【解析】【解答】A.，HClO见光分解生成HCl和O2，A符合题意；
B.NH3的催化氧化生成NO和水，不是NO2，B不符合题意；
C.Fe和水蒸气高温下生成四氧化三铁和氢气，不是三氧化二铁，C不符合题意；
D.氢氧化铝能溶于过量氢氧化钠，向硫酸铝中加入过量氢氧化钠，得不到氢氧化铝，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.次氯酸钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸，次氯酸在光照条件下分解为盐酸和氧气；
B.氨气催化氧化生成NO和水；
C.铁和水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气；
D.NaOH过量，氢氧化铝溶解。
9．【答案】C
【解析】【解答】A．钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，原饱和溶液有晶体析出，溶液还是饱和溶液，恢复到室温后，溶液浓度不变，故A不符合题意；
B．钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，紫色石蕊试液遇碱变蓝色，故B不符合题意；
C．钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠与MgCl2溶液反应有白色沉淀生成，故C符合题意；
D．钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠与CuSO4溶液反应有蓝色沉淀生成，没有紫红色铜析出，故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】钠易与水反应生成氢氧化钠和氢气，与盐溶液反应，易生成氢氧化物，不能置换出金属。
10．【答案】B
【解析】【解答】解：A．S燃烧生成二氧化硫，不能一步转化，故A不选；
B．Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁，则Fe FeCl2可一步转化，故B选；
C．CuO不溶于水，则不能一步转化生成氢氧化铜，故C不选；
D．二氧化硅不溶于水，不能一步转化生成硅酸，故D不选；
故选B．
【分析】A．S燃烧生成二氧化硫；
B．Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁；
C．CuO不溶于水；
D．二氧化硅不溶于水．
11．【答案】B
【解析】【解答】解：常温下铁能够和盐酸反应产生氢气，和浓硫酸发生钝化反应，在表面生成一层致密的氧化膜而阻碍反应继续进行，而和汽油、酒精不反应，因此不能用铁质容器盛放盐酸．
故选B．
【分析】铁为活泼金属，与铁发生剧烈化学反应且能导致容器泄漏的化学试剂不能用铁制容器盛放，以此解答该题．
12．【答案】D
【解析】【解答】解：A．Cu与盐酸不反应，故A不选；
B．Fe与氯气反应生成氯化铁，故B不选；
C．Fe与盐酸反应生成氯化亚铁，故C不选；
D．Na与盐酸反应生成氯化钠，Na与氯气反应生成NaCl，故D选；
故选D．
【分析】排在H前面的金属与盐酸反应，氯气具有强氧化性，与变价金属反应生成高价金属氯化物，以此来解答．
13．【答案】C
【解析】【解答】A．红热的铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，A不符合题意；
B．实验室用浓硫酸与乙醇混合液迅速升温至170℃，发生消去反应制取乙烯，B不符合题意；
C．向硫酸铜溶液中滴加适量氨水，发生反应产生蓝色[Cu(NH3)4]2+，因此可得到深蓝色透明溶液。再加乙醇时，物质的溶解度降低，而析出深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O，C符合题意；
D．SO2溶于水反应产生H2SO3，H2SO3电离产生H+使溶液显酸性，在酸性条件下，具有强氧化性，会将溶液中+4价的S氧化为+6价的，从而形成BaSO4白色沉淀，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气；
B.浓硫酸与乙醇混合液迅速升温至170℃得到乙烯；
D.酸性条件下硝酸根将二氧化硫氧化为硫酸钡。
14．【答案】D
【解析】【解答】A．碳和氧气不完全燃烧生成一氧化碳、完全燃烧生成二氧化碳，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，A可以一步实现，A不符合题意；
B．X-Y：，Y-Z：，X-Z：，B可以一步实现，B不符合题意；
C．X-Y：，Y-Z：，X-Z：，C可以一步实现，C不符合题意；
D．钠和硫酸生成硫酸钠，硫酸钠不能一步生成过氧化钠， D不可以一步实现，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】易错分析：D.对于钠盐来说，无法通过一步转化生成过氧化钠。
15．【答案】C
【解析】【解答】溶液中有 ，则一定没有OH-和I-， 、 、 三种离子个数比为 ，此时阳离子所带正电荷总数明显大于阴离子所带负电荷总数，根据溶液中的电荷守恒规律，可知X应为阴离子，则只有Cl-符合条件，故答案为C。
【分析】根据离子共存和溶液的电中性分析解答。
16．【答案】D
【解析】【解答】解：A．铁与稀硫酸反应生成氢气，故A不选；
B．铁和硫酸铜发生置换反应，析出铜的质量大于铁的质量，导致溶液质量减小，故B不选；
C．铁和硝酸银发生置换反应，析出银的质量大于铁的质量，导致溶液质量减小，故C不选；
D．铁和硫酸铁反应生成硫酸亚铁，没有气体生成且溶液质量增加，所以符合题意，故D选；
故选：D．
【分析】铁和溶液中的溶质反应，铁片溶解，溶液质量增加且没有气体生成，说明铁和溶液反应时不是和酸反应，且不能置换出比铁的摩尔质量大的金属单质，据此解答．
17．【答案】（1）FeCl2；KSCN
（2）d
（3）Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O
（4）溶液中的Fe2＋被氧化剂氧化成Fe3＋，使Fe3＋浓度增大，从而生成更多的硫氰化铁使红色加深。
【解析】【解答】（1）Fe与HCl发生反应产生的浅绿色溶液D主要成分的化学式为FeCl2；Fe与水蒸气在高温下反应产生的固体A是Fe3O4，Fe3O4和与盐酸发生反应：Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O ，由于含有Fe3+，所以溶液显棕黄色；向其中加入KSCN溶液，二者发生反应：FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl，使溶液变为血红色；所以试剂1是KSCN；（2）浅绿色的溶液为FeCl2，向其中加入具有强氧化性的物质，可以将FeCl2氧化为FeCl3，在Cl2 、新制氯水、浓硫酸、S、硝酸中不具有强氧化性的物质是S，故选项是d；（3）固体A是Fe3O4，Fe3O4溶于稀盐酸的化学方程式是Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O；（4）溶液C到溶液F红色加深的原因是溶液中的Fe2＋被氧化剂氧化成Fe3＋，根据平衡移动原理：增大反应物Fe3＋的浓度，可以使化学平衡正向移动，故产生更多的Fe(SCN)3，所以溶液的红色加深。
【分析】（1）铁和盐酸反应生成氯化亚铁，为浅绿色；铁和水蒸气高温产物为四氧化三铁和氢气；四氧化三铁和盐酸反应有两种盐，为氯化铁和氯化亚铁；检验铁离子时可以用硫氰酸钾，变为血红色；
（2）要将亚铁离子转化为铁离子，需要加入氧化剂，如氯气、氯水、浓硫酸、双氧水、硝酸等等都可以；
（3）注意四氧化三铁中铁元素有两个价态，为+2和+3，所以得到的盐类为氯化亚铁和氯化铁；
（4）亚铁离子被氧化为铁离子，增加了铁离子的浓度，朝正反应移动，是生成物硫氰酸铁增加，颜色变深。
18．【答案】（1）D
（2）2Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+
（3）B；C
（4）4HNO3（浓） 4NO2↑+O2↑+H2O；Fe3O4；Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O；过滤；蒸发浓缩、冷却结晶
【解析】【解答】解：（1）金属大规模被使用的先后顺序跟金属的活动性关系最大，金属活动性较弱时，比较难形成化合物，常以单质形式存在，比较容易被利用，铜的活泼性较弱，比较容易冶炼，所以人类最早使用的合金材料是铜合金，目前使用量最大的合金是铁合金；生铁和钢都是铁的合金，生铁中碳的含量在2.0%﹣﹣4.3%之间，钢中的含碳量在0.03%﹣﹣2.0%之间，所以D符合，
故答案为：D；（2）铁离子具有强氧化性，可氧化铜，反应的离子方程式为2Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+，
故答案为：2Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+；（3）过氧化钠具有强氧化性，能氧化亚铁离子，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠，加入过量的Na2O2后，Al3+转化为偏铝酸根，Mg2+、Fe3+、Cu2+转化为氢氧化物沉淀，灼烧固体得到氧化镁、氧化铜、氧化铁，用过量的稀盐酸中，所得溶液中含有Mg2+、Fe3+、Cu2+，与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是Al3+、Fe2+，
故答案为：BC；（4）①浓硝酸具有强挥发性，且不稳定，在加热条件下能分解生成二氧化氮、氧气和水，反应方程式为：4HNO3（浓） 4NO2↑+O2↑+H2O，
故答案为：4HNO3（浓） 4NO2↑+O2↑+H2O；
②磁性氧化铁的化学式为Fe3O4，氧化铁与硝酸反应生成硝酸铁和水，离子方程式为：Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O，
故答案为：Fe3O4；Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O；
③用废铁屑（含Fe和Fe2O3及其它不反应的物质）与浓硝酸反应，通过操作1除去与浓硝酸不反应的物质，从溶液中制取九水合硝酸铁，需蒸发浓缩、冷却结晶，防止结晶水合物分解，
故答案为：过滤；蒸发浓缩、冷却结晶．
【分析】（1）合金是指由一种金属与其它金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质，金属大规模被使用的先后顺序跟金属的活动性关系最大，金属活动性较弱时，比较难形成化合物，常以单质形式存在，比较容易被利用；目前使用量最大的合金是铁合金，钢含碳量少；（2）铁离子具有强氧化性，可氧化铜，生成亚铁离子和铜离子；（3）加入过量的Na2O2后，过氧化钠氧化亚铁离子，Al3+转化为偏铝酸根，Mg2+、Fe3+、Cu2+转化为氢氧化物沉淀，灼烧固体得到氧化镁、氧化铜、氧化铁，用过量的稀盐酸中，所得溶液中含有Mg2+、Fe3+、Cu2+；（4）①浓硝酸具有强挥发性，且不稳定，在加热条件下能分解生成二氧化氮、氧气和水，根据反应物、生成物和反应条件写出相应的反应方程式；
②磁性氧化铁为四氧化三铁；氧化铁与硝酸反应生成硝酸铁和水；
③通过操作1除去与浓硝酸不反应的物质，从溶液中制取九水合硝酸铁，需蒸发浓缩、冷却结晶，防止结晶水合物分解．
19．【答案】（1）1∶2
（2）2HIO+H2O2=I2+O2↑+2H2O；2H2O2 2H2O+O2↑
（3）不正确；只有元素化合价升高，没有元素化合价降低
（4）2FeO + Fe3+ +8OH =3FeO + 4H2O
【解析】【解答】Ⅰ.反应过程中，KClO3中氯元素的化合价由+5价降低为ClO2中的+4价，KClO3得电子在反应中作氧化剂，对应的产物为还原产物；Na2SO3中硫元素的化合价由+4价升高为+6价，Na2SO3失电子在反应中作还原剂，对应的产物为氧化产物；氧化还原反应中得失电子数目守恒，因此该反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比是1:2；Ⅱ.已知一定条件下可以发生下列反应：①2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O②2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+，将①②相加，可得2H2O2=2H2O+O2↑，即亚铁离子在反应前后不变，则Fe2+起到催化剂的作用，所以总反应为：2H2O2 2H2O+O2↑，故由已知反应可知，H2O2+I2═2HIO，则另一反应应为HIO和H2O2反应生成碘和氧气，反应的化学方程式为2HIO+H2O2=I2+O2↑+2H2O，则将H2O2+I2═2HIO与2HIO+H2O2═I2+2H2O+O2↑相加，得总反应方程式：2H2O2 2H2O+O2↑；(3)反应H2O2+2I－=I2+O2↑+2H+中只有元素化合价升高，没有元素化合价降低，不符合氧化还原反应的规律，所以不正确；(4)在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4，K2FeO4中+6价Fe元素化合价降低为+5价，Fe3+化合价升高为+5价，根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平该反应的离子方程式为2FeO + Fe3+ +8OH =3FeO + 4H2O。
【分析】Ⅰ.根据氧化还原反应的得失电子守恒规律分析；Ⅱ.根据已知信息反应分析；(3)根据氧化还原反应的规律分析；(4)根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平该反应的离子方程式。
20．【答案】（1）Na2SO3；Na2SO4
（2）沉淀部分溶解且有气体生成
（3）Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
【解析】【解答】解：FeSO4 7H2O高温分解得到固体D，固体D是一种红色氧化物为铁的氧化物判断为Fe2O3，溶于盐酸溶液得到E溶液为氯化铁溶液，混合气体A通入氢氧化钠溶液得到溶液B，加入氯化钡生成白色沉淀C为BaSO4，则A中含有SO3，结合盐酸化合价变化可知铁元素化合价升高，硫元素化合价降低，所以A气体中一定含有SO2，杯水沉淀中还有BaSO3，（1）分析可知，混合气体A通入足量NaOH溶液后，溶液B中属于盐的溶质有硫酸钠和亚硫酸钠，化学式为：Na2SO3； Na2SO4，
故答案为：Na2SO3； Na2SO4；（2）白色沉淀C中加入盐酸，亚硫酸钡和盐酸溶解生成二氧化硫气体，反应的现象为沉淀部分溶解且有气体生成，
故答案为：沉淀部分溶解且有气体生成；（3）固体D为氧化铁和盐酸反应生成氯化铁溶液，反应的离子方程式为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，
故答案为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O．
【分析】FeSO4 7H2O高温分解得到固体D，固体D是一种红色氧化物为铁的氧化物判断为Fe2O3，溶于盐酸溶液得到E溶液为氯化铁溶液，混合气体A通入氢氧化钠溶液得到溶液B，加入氯化钡生成白色沉淀C为BaSO4，则A中含有SO3，结合盐酸化合价变化可知铁元素化合价升高，硫元素化合价降低，所以A气体中一定含有SO2，杯水沉淀中还有BaSO3，（1）分析可知B溶液中含有硫酸钠和亚硫酸钠；（2）白色沉淀C中加入盐酸，亚硫酸钡和盐酸溶解生成二氧化硫气体；（3）固体D为氧化铁和盐酸反应生成氯化铁溶液．
21．【答案】（1）Cu2S和O2；粗铜
（2）①③⑤
（3）Fe+8OH﹣﹣6e﹣═FeO42﹣+4H2O
（4）d、b
（5）2H2O；Li+；AlO2﹣；4H2↑
【解析】【解答】解：（1）Cu2S和O2反应制取粗铜，还生成二氧化硫，Cu、O元素的化合价降低，则Cu2S和O2为氧化剂；电解粗铜制取精铜，粗铜在阳极上失去电子，即粗铜为阳极，
故答案为：Cu2S和O2；粗铜；（2）①保存FeCl2溶液时，需向溶液中加入少量Fe防止Fe2+被氧化，故正确；
②FeCl2可以通过置换反应生成，也可以通过化合反应生成，如铁与FeCl3反应生成FeCl2，FeCl3只能通过化合反应生成，故错误；
③铜片、碳棒和FeCl3溶液组成原电池，铜做负极，电子由铜片沿导线流向碳棒，故正确；
④FeCl2溶液中Fe2+不能氧化I﹣，不能产生蓝色的现现象，故错误；
⑤纯铁与稀盐酸反应产生氢气的速率较慢，当加入少量CuCl2 2H2O晶体时，铁与Cu2+反应生成Cu单质，铁、铜与盐酸形成原电池，使反应速率加快，故正确；
故答案为：①③⑤；（3）电解时阳极Fe失电子发生氧化反应，电极反应方程式为Fe+8OH﹣﹣6e﹣═FeO42﹣+4H2O；
故答案为：Fe+8OH﹣﹣6e﹣═FeO42﹣+4H2O；（4）从Na2SiO3和NaAlO2混合溶液中制得Al（OH）3，与碱不反应，则加足量盐酸转化为硅酸沉淀和氯化铝，滤液中加氨水转化为Al（OH）3，故答案为：d、b；（5）LiAlH4与水反应生成氢气，该反应为LiAlH4+2H2O═LiAlO2+4H2↑，离子反应为LiAlH4+2H2O═Li++AlO2﹣+4H2↑，故答案为：2H2O；Li+；AlO2﹣；4H2↑．
【分析】（1）Cu2S和O2反应制取粗铜，还生成二氧化硫，Cu、O元素的化合价降低；电解粗铜制取精铜，粗铜在阳极上失去电子；（2）①应防止亚铁离子被氧化；②Fe与氯化铁化合反应生成氯化亚铁，氯化铁可由复分解反应生成；③铜片、碳棒和FeCl3溶液组成原电池，Cu为负极；④向淀粉﹣碘化钾溶液中滴加几滴FeCl2的浓溶液，不反应；⑤加入少量CuCl2 2H2O晶体，Fe置换出Cu，构成原电池；（3）在电解时铁为阳极，在电极上失电子，得到FeO42﹣；（4）从Na2SiO3和NaAlO2混合溶液中制得Al（OH）3，与碱不反应，则加酸转化为沉淀再分离；（5）溶解于NaOH溶液时产生一种无色气体，气体为氢气，还生成LiAlO2．