第三章 铁 金属材料 测试题（含解析） 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第三章 铁金属材料 测试题
一、选择题
1．下列物质无法通过单质与直接化合生成的是
A． B．NO C． D．
2．化学是以实验为基础的科学，下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 探究金属钠在氧气中燃烧所得固体粉末的成分，取少量固体粉末，加入2～3mL蒸馏水 若有气体生成，则固体粉末为Na2O2
B 用洁净的铂丝蘸取待测液在酒精灯火焰上灼烧，发现火焰呈黄色 原溶液存在Na+，不存在K+
C 向某溶液中加入盐酸无明显现象，再加入硝酸钡溶液，产生白色沉淀 某溶液中含有SO
D 取足量铁与水蒸气反应后的固体，加入盐酸，再加入KSCN，溶液未变成血红色 固体产物中也可能存在Fe3+
A．A B．B C．C D．D
3．下列反应的离子方程式书写正确的是
A．Fe与盐酸反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑
B．大理石与稀硝酸反应：CO+2H+=CO2↑+H2O
C．Ba(OH)2溶液与稀硫酸反应：OH-+H+=H2O
D．铜与硝酸银溶液反应：Cu+Ag+=Cu2++Ag
4．下列物质对应的俗称错误的是
A．：过氧化氢 B．：纯碱
C．：磁性氧化铁 D．：苛性钠
5．《天工开物》记载：凡火药以硝石、硫黄为主，草木灰为辅，……而后火药成声。其中涉及的主要反应为：S+2KNO3+3CK2S+3CO2↑+N2↑。下列说法正确的是
A．该反应中S是还原剂
B．该反应中被还原的物质只有KNO3
C．该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是1:1
D．该反应中每生成1 mol N2 ，转移10×6．02×1023个电子
6．工业上常用电解法冶炼的金属是
A．Al B．Fe C．Pt D．Ag
7．氨在常温条件下可与氯气发生反应：8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2，当有0.8mol氨参与反应生成0.6mol氯化铵时，下列说法中正确的是
A．得到2.8g氮气 B．反应中转移4.8mol电子
C．氨是氧化剂 D．0.8mol氨被氧化
8．下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是
A．铁粉与稀硫酸的反应
B．灼热的木炭与水蒸气的反应
C．醋酸和氢氧化钾溶液的反应
D．晶体与晶体的反应
9．在和铝能反应产生氢气的无色溶液中，一定能大量共存的离子是
A．K+、Na+、Cl-、 B．Na+、Ba2+、Cl-、ClO-
C．、Na+、、Cl- D．K+、Fe2+、、
10．为了检验某FeCl2溶液是否变质，可以向溶液中加入
A．盐酸溶液 B．铁片 C．KSCN溶液 D．石蕊溶液
11．下列说法不正确的是
A．亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂，可用于一些肉制品的生产
B．石灰石、纯碱、黏土可作为制备玻璃的主要原料
C．人体中极少量的NO会促进血管扩张，防止血管栓塞
D．工业上用电解熔融的氧化铝来制取金属铝
12．工业上曾经通过反应“3Fe+4NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑”生产金属钠。下列说法正确的是
A．用磁铁可以将Fe与Fe3O4分离 B．该反应条件下铁的氧化性比钠强
C．每生成1molH2，转移的电子为4mol D．将生成的气体在空气中冷却可获得钠
13．X 溶液中可能含有下列离子中的若干种：Cl-、、Na+、K+、Fe2+、Fe3+、Mg2+。现对X 溶液进行如图所示的实验，其现象和结果如下：
下列说法不正确的是
A．X 溶液中一定含有Fe2+ 、Cl-
B．取溶液B进行焰色试验，若能看到黄色火焰，则X溶液中有Na+
C．取溶液B进行焰色试验，若透过蓝色钴玻璃能看到紫色火焰，则X溶液中有K+
D．白色沉淀A在空气中变红褐色的反应方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
14．铁盐与亚铁盐在生产生活中具有广泛的用途。证明某溶液只含有 Fe2+而不含 Fe3+的实验方法是
A．只需滴加 KSCN
B．先滴加氯水，再滴加 KSCN 溶液后显红色
C．滴加NaOH 溶液，马上有灰绿色沉淀生成
D．溶液先滴加KSCN 溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色
15．我国目前发现最早的人工冶铁制品是秦国的铁剑，这说明春秋初年我国已掌握了冶铁技术。工业炼铁的原理为。下列说法错误的是
A．俗称磁性氧化铁
B．生铁和钢是两种含碳量不同的铁碳合金
C．铁元素在地壳中的含量位居第四位
D．钢铁厂中炽热的铁水注入模具前，模具必须干燥
二、填空题
16．请判断下列离子方程式的书写是否正确。如不正确，请改正。
(1)溶液中加入盐酸：： ；
(2)溶液中加入过量溶液：： ；
(3)铜与溶液反应：： ；
(4)溶液中加过量溶液：： ；
(5)碳酸钙与过量盐酸的反应：： 。
17．为探究铁和铁的化合物的一些化学性质，某学生实验小组设计以下实验。
(1)如下图：
①Fe2O3和HCl的离子方程式是 。
②B→C变化中可看到的现象是 。发生氧化还原反应的化学方程式是 。
(2)某班同学用如下实验探究、的性质。回答下列问题：
①分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成100mL0.1mol/L的溶液。在配制FeCl2溶液时需加入少量铁屑，其目的是 。
②某同学取2mLFeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明可将氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为 。
(3)某实验小组探究氯水与铁的反应。(实验过程)操作过程及实验现象如图所示。
①实验i中产生少量无色气体，该气体可能是 。
②(2)实验ii中观察到溶液变为红色，可推知上层清液中含有Fe3+，则试剂X是 (填字母)。
a.KSCN溶液 b.NaCl溶液
③实验iii中观察到溶液无明显变化，可推知上层清液中不含Fe3+，其原因是 (用离子方程式表示)。
(反思评价)
④甲同学认为上层清液中的Fe3+是由Cl2与Fe2+反应生成。乙同学认为还有其他可能性，请写出其中一种： 。
18．从古至今，铁及其化合物在人类的生产生活中都起到了巨大的作用。
(1)①古代中国四大发明之一指南针是由天然磁石制成的，其主要成分为： (填化学式)。
②所含铁元素既有氧化性又有还原性的物质是 。
A．Fe B． C．FeO D． E．
(2)①在现代半导体工业生产中，常利用溶液腐蚀铜的原理制作印刷线路板，该原理的化学方程式为： 。
②氯化铁溶液中加入铁粉和铜粉的混合物，反应结束后烧杯底部不可能出现的是 。
A．有铁无铜 B．有铜无 C．有铁有铜 D．无铁无铜
(3)实验室在配制溶液时，为了防止溶液变质，经常会向其中加入一些铁粉，其原因是 (用离子方程式表示)。
(4)证明某溶液中不含而可能含有的操作为 。
(5)在溶液中滴加适量KI溶液充分反应后再加入淀粉溶液，溶液变蓝，用离子方程式表示此反应： 。
19．计算
(1)标准状况下，112 mL某气体的质量为0.14 g，则其摩尔质量为 ，相对分子质量为 ；
(2)将4gNaOH溶解在100mL水中其物质的量浓度是 ，稀至1L后取出10mL，其物质的量浓度是 。
(3)计算10克碳酸钙与足量稀盐酸反应生成二氧化碳的在标况下的体积为多少？
20．(1)次磷酸钠(NaH2PO2)可用于化学镀镍，即通过化学反应在塑料镀件表面沉积镍—磷合金。化学镀镍的溶液中含有Ni2+和，在酸性条件下发生以下镀镍反应：Ni2+++=Ni++。
①请完成并配平上述方程式 。
②上述反应中，若生成1 mol，反应中转移电子的物质的量为 。
(2)①高铁酸盐也是常用的水处理剂。高铁酸钠(Na2FeO4)可用如下反应制备：2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑，若生成2 mol Na2FeO4，则反应中电子转移的物质的量为 mol。
②高铁酸盐可将水体中的Mn2+氧化为MnO2进行除去，若氧化含Mn2+1 mg的水体样本，需要1.2 mg·L-1高铁酸钾 L。
(3)铁红是一种红色颜料，其成分是Fe2O3，将一定量的铁红溶于160 mL 5mol/L盐酸中，再加入一定量铁粉恰好溶解，收集到2.24 L(标准状况)气体，经检测，溶液中无Fe3+，则参加反应的铁粉的质量为 。
21．部分铁的化合物“价—类”二维关系如图所示。
回答下列问题：
(1)c的化学式为 ，c放置在空气中可观察到现象有 。
(2)硫酸盐b的溶液中含少量硫酸盐e，除去杂质的方法是 。
(3)a→b的离子方程式为 。
(4)在b中加入盐酸，产生无色无味气体，将该气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊。如果在空气中高温灼烧b，可得到红色粉末，写出b在空气中灼烧的化学方程式： 。
(5)工业上，常用一氧化碳在高温下还原赤铁矿制备a，制备112kga时至少需要 LCO(标准状况)，该反应中转移 mol电子。
22．某兴趣小组用铝箔制备、及明矾大晶体，具体流程如下：
已知：抽滤是一种过滤的方式。
请回答：
(1)步骤Ⅰ中的化学方程式 ；
(2)步骤Ⅱ中生成的离子方程式 ；
(3)写出的电离方程式 。
(4)步骤Ⅲ，下列操作合理的是 。
A．坩埚洗净后，无需擦干，即可加入灼烧
B．为了得到纯，需灼烧至恒重
C． 若用坩埚钳移动灼热的坩埚，需预热坩埚钳
D．坩埚取下后放在石棉网上冷却待用
E. 为确保称量准确，燃烧后应趁热称重
(5)由溶液A制备的装置如图。
①通入HCl的作用是 和降低的溶解度，使其以 (填化学式)晶体形式析出。
②烧杯中NaOH溶液的作用是 ，倒置漏斗的作用是 。
【参考答案】
一、选择题
1．A
解析：A．硫与氧气直接化合产物为SO2，无法直接得到SO3，故A错误；
B．氮气与氧气在放电条件下直接化合生成NO，故B正确；
C．钠与氧气在点燃条件下燃烧生成Na2O2，故C正确；
D．铝与氧气在点燃的条件下燃烧生成Al2O3，故D正确；
故答案为：A。
2．D
解析：A．若金属钠未反应完，金属钠与水反应生成氢气，由实验现象不能说明固体粉末为，故A错误；
B．钾元素的焰色反应实验需要透过蓝色钴玻璃观察，焰色反应为紫色；没有透过蓝色钴玻璃观察，不能判断溶液是否存在K+，故B错误；
C．若溶液中含有亚硫酸根离子，加入盐酸不足，能除去部分亚硫酸根离子，但仍有少量亚硫酸存在于溶液中，再加入硝酸钡溶液，生成的硝酸会将亚硫酸氧化为硫酸，也会导致生成硫酸钡白色沉淀，故C错误；
D．足量铁与水蒸气反应生成四氧化三铁，由于铁足量，加入盐酸，生成的铁离子被过量铁还原成亚铁离子，再加入溶液不变红，因此溶液未变成血红色，固体产物中也可能存在，故D正确；
故选D。
3．A
解析：A．Fe与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，Fe、氢气写化学式：Fe+2H+ =Fe2++ H2↑，A正确；
B．大理石与稀硝酸反应，大理石为碳酸钙，为沉淀，写化学式：CaCO3+2H+ =Ca2++CO2↑+ H2O， B错误；
C．Ba(OH)2溶液与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水，Ba2++2H+ + SO42-+2OH- =2H2O+ BaSO4↓，C错误；
D．方程式没有配平，应该为Cu +2Ag+ =Cu2+ +2Ag，D错误；
答案为A。
4．A
解析：A.，化学名称为过氧化氢，俗称双氧水，错误，B.碳酸钠俗名纯碱，C.四氧化三铁俗称磁性氧化铁，D.氢氧化钠俗称苛性钠，均正确，只有A符合题意，故选A。
5．C
解析：A．该反应中的化合价变化及电子转移如图所示：，该反应中S为氧化剂，A项错误；
B．该反应中被还原的物质有KNO3、S，B项错误；
C．该反应中氧化剂为KNO3、S，还原剂为C，氧化剂与还原剂的物质的量之比是1：l，C项正确；
D．该反应每生成1 mol N2，转移12 mol电子，即12×6.02×1023个电子，D项错误；
答案选C。
6．A
【分析】根据金属的活泼性不同采用不同的方法，电解法用于冶炼活泼金属，如K、Ca、Na、Mg、Al等；热还原法：冶炼较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu，常用还原剂有(C、CO、H2等)；热分解法：Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得；物理分离法：Pt、Au用物理分离的方法制得；据此分析。
解析：A．Al属于活泼金属，工业上采用电解熔融氧化铝的方法冶炼，故A正确；
B．Fe属于较不活泼，工业上采用热还原法冶炼，故B错误；
C．Pt的活泼性差，可用物理分离的方法制得，故C错误；
D．Ag的活泼性比较差，工业上采用热分解法冶炼，故D错误；
故选：A。
7．A
解析：A．由方程式8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2可知，当有0.8mol氨参与反应生成0.6mol氯化铵时，同时生成0.1mol氮气，质量为2.8g，故A正确；
B．该反应中N元素由-3价上升到0价，0.8mol氨参与反应时生成0.1mol氮气，转移0.6mol电子，故B错误；
C．该反应中N元素由-3价上升到0价，氨是还原剂，故C错误；
D．0.8mol氨气参与反应时生成0.1mol氮气和0.6mol氯化铵，0.2mol氨被氧化，故D错误；
故选A。
8．B
解析：A．铁粉和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气同时放出热量，属于氧化还原反应和放热反应，A错误；
B．灼热的木炭与水蒸气反应生成CO和H2，同时吸收热量，属于氧化还原反应和吸热反应，B正确；
C．醋酸和氢氧化钾的反应没有元素化合价变化，不是氧化还原反应，C错误；
D．氢氧化钡晶体和氯化铵的反应没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，D错误；
故答案选B。
9．A
【分析】
和铝能反应产生氢气的无色溶液既可能为酸性，也可能为强碱性。
解析：A．酸性或碱性溶液中四种离子相互之间均不反应，也不与氢离子或氢氧根反应，可以大量共存，故A符合题意；
B．酸性溶液中次氯酸根不能大量存在，故B不符合题意；
C．酸性或强碱性溶液中碳酸氢根均不能大量存在，故C不符合题意；
D．酸性溶液中高锰酸根会氧化亚铁离子，强碱性溶液中亚铁离子会生成沉淀，均不能大量共存，故D不符合题意；
答案为A。
10．C
解析：FeCl2变质生成氯化铁，可用KSCN溶液检验三价铁离子，若溶液出现红色，则说明变质，综上所述，故选C。
11．B
解析：A．亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂，可用于一些肉制品的生产，但由于亚硝酸钠有一定的毒性，国家对它的使用量有一定的规定，A正确；
B．石灰石、纯碱、石英可作为制备玻璃的主要原料，B错误；
C．人体中极少量的NO会促进血管扩张，防止血管栓塞，C正确；
D．氯化铝是共价化合物，氧化铝是离子化合物，用冰晶石作助溶剂，电解熔融氧化铝制取金属铝，D正确；
故选B。
12．C
解析：A．Fe与Fe3O4都能被磁铁吸引，不能用磁铁分离Fe与Fe3O4，故A错误；
B．该反应条件下生成钠气体，从反应体系中挥发出来，与还原性强弱无关，故B错误；
C．根据反应的方程式可知，每生成1molH2，同时生成2molNa，转移的电子为4mol，故C正确；
D．钠在空气中易被氧化为氧化钠，因此将生成的气体在空气中冷却不能获得钠，故D错误；
故答案选C。
13．C
【分析】X溶液与KOH反应有白色沉淀生成，说明X溶液中没有，白色沉淀通入空气生成红褐色沉淀，发生反应为，则原溶液中有；溶液A加入加入稀硝酸酸化的硝酸银有白色沉淀生成，则原溶液中有；其余离子无法确定。
解析：A．经分析，溶液中一定含有、，故A正确；
B．焰色反应为黄色，故B正确；
C．因为引入了，不能确定B中的是否来自于原溶液，故C错误；
D．氢氧化亚铁极易氧化，白色沉淀迅速变成灰绿色，最终生成红褐色，其反应为，故D正确；
故选C。
14．D
解析：A．只滴加KSCN溶液，根据溶液是否显红色，能检验出溶液中是否含有Fe3+，无法验证Fe2+存在，故A错误；
B．先滴加氯水，氯气将Fe2+氧化成Fe3+，即使原溶液不含Fe3+，滴加KSCN溶液后也显红色，无法证明原溶液是否含有Fe3+，故B错误；
C．Fe2+可与氢氧化钠反应生成白色沉淀氢氧化亚铁，Fe3+可与氢氧化钠反应生成红褐色沉淀氢氧化铁，灰绿色是氢氧化亚铁和氢氧化铁混合物颜色，滴加NaOH 溶液，马上有灰绿色沉淀生成，说明含有Fe3+和Fe2+存在，故C错误；
D．KSCN与Fe3+作用使溶液显红色，与Fe2+作用无此现象，先滴加KSCN溶液，不显红色，说明原溶液不含有Fe3+，再滴加氯水后显红色，说明滴加氯水后溶液中有Fe3+，证明原溶液含有Fe2+，故D正确；
故答案选D。
15．A
解析：A．俗称为铁红，而磁性氧化铁的化学式为Fe3O4，A错误；
B．生铁和钢是两种含碳量不同的铁碳合金，生铁的含碳量较高，钢的含碳量较低，B正确；
C．地壳中元素的含量由高到低的顺序为：O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg，故铁元素在地壳中的含量位居第四位，C正确；
D．由于铁在高温下能与水蒸气反应生成四氧化三铁而影响钢的品质，故钢铁厂中炽热的铁水注入模具前，模具必须干燥，D正确；
故答案为：A。
二、填空题
16．(1)正确
(2)错误；
(3)错误；
(4)错误；
(5)错误；
解析：（1）HCl属于强酸，氢氧化钠属于强碱，完全电离，则二者反应的离子方程式为，故正确。
（2）氢氧化铜和硫酸钡都属于难溶物，离子方程式中应写成化学式，故该离子方程式错误，正确的应该是。
（3）该离子方程式电荷不守恒，故错误，正确的离子方程式为。
（4）氢氧化铝沉淀会溶解于过量的氢氧化钠溶液中，生成偏铝酸钠和水，故错误；正确的离子方程式为。
（5）碳酸钙难溶于水，离子方程式中应该写成化学式，故错误；正确的离子方程式为。
17．(1) Fe2O3+6H+=2Fe3++3 生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(2)防止被氧化
(3)氢气 a 2Fe3++ Fe=3Fe2+ 溶液中的HClO将Fe2+氧化为Fe3+
解析：（1）①Fe2O3和HCl反应生成氯化铁和水，离子方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3++3。
②B→C的反应是氯化亚铁溶液和氢氧化钠溶液之间的复分解反应，生成氢氧化亚铁沉淀，请氧化亚铁易被氧气氧化、转变为氢氧化铁，故变化中可看到的现象是生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，发生氧化还原反应的化学方程式是4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
（2）①亚铁离子具有强还原性，容易被氧化为铁离子，铁和铁离子能反应生成亚铁离子，则在配制FeCl2溶液时需加入少量铁屑，其目的是防止被氧化。
②FeCl2溶液与氯水反应生成氯化铁，离子方程式为。
（3）①氯水是含氯气，盐酸，次氯酸的混合溶液，氢离子能和铁反应生成氢气。实验i中产生少量无色气体，该气体可能是氢气。
②铁离子能和KSCN溶液反应生成血红色溶液，则(2)实验ii中观察到溶液变为红色，为上层清液中含有的Fe3+ 与KSCN溶液反应生成，故选a。
③实验iii中观察到溶液无明显变化，可推知上层清液中不含Fe3+，则说明铁离子已经被试管底部的铁所消耗，其原因是：2Fe3++ Fe=3Fe2+ (用离子方程式表示)。
④氯气和次氯酸都具有强氧化性，都能将亚铁离子氧化为铁离子，则乙同学认为还有其他可能性为：溶液中的HClO将Fe2+氧化为Fe3+。
18．(1) CD
(2) A
(3)
(4)取少量待测液少许于试管中，滴加KSCN溶液，无明显现象，再加入适量氯水(或通入适量氯气或滴加适量双氧水)溶液变红，则证明溶液中不含而含有
(5)
解析：（1）①指南针是由天然磁石制成的，主要成分为四氧化三铁，化学式为Fe3O4；
②铁元素的最高化合价为+3，最低化合价为0，故含有+2价铁元素的物质既有氧化性又有还原性，故答案选CD；故答案为：Fe3O4；CD；
（2）①铜与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，化学方程式为；故答案为：；
②铁和铜同时加进去，铁先和三价铁反应，如果铁离子还有多的，再和铜反应；
A．不可能，有金属铁时，一定将铜置换出来了，故A结果不可能出现，故A正确；
B．可能，铁离子的量较大，能和铁反应完毕，或剩余部分三价铁和部分铜反应，或者是铁和三价铁恰好反应，故B结果可能出现，故B错误；
C．可能，铁离子量不足，只能和部分铁反应，故C错误；
D．可能，铁离子量特别大，足够溶解所有铁和铜，故D错误；
故答案为：A；
（3）加入铁粉，可与铁离子生成亚铁离子，防止硫酸亚铁变质，离子方程式为；故答案为：；
（4）先根据铁离子的特征反应，加入硫氰化钾溶液判断溶液中不含铁离子；然后加入氯水，如果含有也铁离子，亚铁离子被氧化成三价铁离子，溶液变成红色，以此证明亚铁离子的存在。故答案为：取少量待测液少许于试管中，滴加KSCN溶液，无明显现象，再加入适量氯水(或通入适量氯气或滴加适量双氧水)溶液变红，则证明溶液中不含而含有；
（5）能将KI氧化为碘单质，碘单质遇淀粉变蓝色，反应离子方程式为：，故答案为：；
19． 28g/mol 28 1mol/L 0.1mol/L 2.24L
解析：(1)，，相对分子质量为28，故答案为：28g/mol；28；
(2)将4gNaOH溶解在100mL水中其物质的量浓度,稀释后,故答案为：1mol/L；0.1mol/L；
(3)，，，故答案为2.24L。
20． Ni2+++H2O =Ni++2H+ 2mol 10 2 11.2 g。
【分析】(1) 反应中Ni元素的化合价降低，P元素的化合价升高，结合电子、电荷守恒及原子守恒分析；
（2）根据化合价的变化进行计算即可；
（3）参加反应的铁粉为与铁离子反应及与氢离子反应的两部分之和，根据氢气的体积计算出与盐酸反应的铁的物质的量及HCl的物质的量，再根据氯原子守恒，求出氯化铁的物质的量，进而求出与铁离子反应的铁的物质的量。
解析：（1）①反应中Ni元素的化合价降低，P元素的化合价升高，结合电子、电荷守恒及原子守恒分析；反应中镍元素的化合价降低了2价，磷元素的化合价升高的2价，由电子、电荷守恒及原子守恒可知，离子反应为Ni2+++H2O═Ni++2H+，故答案为：Ni2+++H2O═Ni++2H+；
②由上述反应方程式可知，反应中磷元素的化合价由+1价变为+3价，升高了2价，故生成1 mol，反应中转移电子的物质的量为2mol，故答案为：2mol；
（2）①反应中，Fe元素的化合价由+2价升高为+6价，O元素化合价由-1价升高到0价，若生成2mol Na2FeO4，则反应中电子转移的物质的量为10mol，故答案为：10；
②高铁酸盐可将水体中的Mn2+氧化为MnO2进行除去，同时被还原为Fe3+，含Mn2+1mg的水体样本，则n(Mn2+)==1.8×10-5mol，c(K2FeO4)=/L=6×10-6mol/L，则1.8×10-5mol×(4-2)=V×6×10-6mol/L×(6-3)，解得：V=2L，故答案为：2；
(3)氢气的物质的量为 =0.1mol， 根据氯原子守恒，所以氯化铁的物质的量为×(0.16L×5mol/L-0.2mol)=0.2mol， 所以参加反应的铁粉的质量为(0.1mol+0.1mol)×56g/mol=11.2g，故答案为：11.2g。
21．(1) Fe(OH)2 白色固体迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
(2)加入过量铁粉，搅拌一段时间后过滤
(3)Fe+2H+=Fe2++H2↑或Fe+Cu2+= Fe2++Cu
(4)
(5) 6.72×104 6×103
【分析】结合图象中Fe元素的化合价和类别，可确定a为Fe，b为FeSO4等亚铁盐，c为Fe(OH)2，d为Fe(OH)3，e为Fe2(SO4)3等铁盐。
解析：（1）根据分析，c为Fe(OH)2；Fe(OH)2在空气中溶液被氧化为Fe(OH)3，现象为白色固体迅速变成灰绿色，最终变成红褐色；
（2）根据分析，b和e的硫酸盐分别为FeSO4、Fe2(SO4)3，将Fe3+转化为Fe2+可用加Fe粉的方法，2Fe3++Fe=3Fe2+，因此方法为加入过量铁粉搅拌一段时间后，过滤；
（3）a→b为Fe生成FeSO4的反应，可以加入氧化剂（H2SO4、CuSO4等）进行反应，离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+Cu2+= Fe2++Cu等；
（4）无色无味且使澄清石灰水变浑浊的气体为CO2，因此正盐为FeCO3，灼烧FeCO3得到的红色粉末为Fe2O3，因此方程式为；
（5）赤铁矿的主要成分为Fe2O3，112kgFe的物质的量为2000mol，根据3CO+Fe2O32Fe+3CO2可知，n(CO)=×2000mol=3000mol，V(CO)= 3000mol×22.4L/mol=6.72×104L；由方程式可知，3molCO参加反应，转移电子为6mol，因此3000molCO参加反应，转移电子为6×103mol。
22．2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑ AlO＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO Al3++3OH-Al(OH)3H++AlO2-+H2O BCD 抑制AlCl3的水解 AlCl3·6H2O 吸收HCl尾气 防倒吸
【分析】根据流程：用NaOH溶液溶解铝箔，发生反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，向含有NaAlO2的溶液通入过量的CO2气体，发生反应：AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，得到Al（OH）3的胶状固体，将一部分胶状固体洗涤得到Al（OH）3，灼烧Al（OH）3得到氧化铝，用硫酸溶解Al（OH）3，加入K2SO4溶液，配制高于室温10～20℃的明矾饱和溶液，选规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央，自然冷却至室温，得到明矾大晶体，
另一部分胶状固体用盐酸溶解，得到AlCl3溶液，将HCl气体通入AlCl3溶液，抑制AlCl3水解和促进AlCl3 6H2O结晶，冷水浴，用玻璃纤维抽滤，用浓盐酸洗涤晶体，滤纸吸干干燥得AlCl3 6H2O晶体，据此分析作答。
解析：（1）步骤Ⅰ中为NaOH溶液溶解铝箔，发生反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，故答案为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；
（2）步骤Ⅱ为NaAlO2的溶液与过量的CO2气体生成Al(OH)3，离子反应为：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-；故答案为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-；
（3）是两性氢氧化物，既能发生酸式电离，也能发生碱式电离，电离方程式为：Al3++3OH-Al(OH)3H++AlO2-+H2O，故答案为：Al3++3OH-Al(OH)3H++AlO2-+H2O；
（4）A、坩埚洗净后，需要擦干，否则灼烧时有水珠的位置与其他位置温度不一，使坩埚受热不均，导致裂开，故A错误；
B、为了得到纯净的Al2O3，需灼烧至恒重，使Al(OH)3完全分解，故B正确；
C、坩埚在加热后温度高，而坩埚钳为室温，若直接接触，会使坩埚受热不均，导致裂开，故需预热坩埚钳，故C正确；
D、坩埚取下后应放在石棉网上冷却，若直接放在桌面上，会使坩埚受热不均，导致裂开，故D正确；
E、Al(OH)3灼烧后应冷却后称重，故E错误；故答案为：BCD；
（5）①Al3+会发生水解反应：Al3++3H2O Al（OH）3+3HCl，通入HCl可以抑制Al3+的水解，增大了溶液中Cl-的浓度，使其以AlCl3 6H2O形式结晶；故答案为：抑制AlCl3的水解；AlCl3·6H2O；
②烧杯中NaOH溶液的作用是吸收HCl尾气，倒置漏斗的作用是防止倒吸；故答案为：吸收HCl尾气；防倒吸