3.1 铁的多样性 （含解析）同步练习 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 同步练习
一、单选题
1．下列离子方程式书写正确的是（　　）
A．通入水中：
B．溶于足量稀硝酸：
C．溶液腐蚀印刷线路板：
D．溶液与足量浓溶液反应：
2．下列说法错误的是（　　）
A．可用作磁性材料
B．以黄铁矿为原料可以制备硫酸
C．氧化钠可在呼吸面具中作为氧气的来源
D．碳酸氢钠可用作食用碱
3．下列金属常温下就能与水反应的是（　　）
A．钠 B．铝 C．铁 D．铜
4．概括、对比法是我们最常用的一种学习方法。下列有关叙述正确的是（　　）
A．FeO和均为黑色固体
B．分别与、反应均能产生
C．漂白粉和漂白液的有效成分均为
D．加热时，Li和Na均能与反应生成过氧化物
5．铁及其化合物在生产、生活中应用广泛。下列有关它们的性质与用途具有对应关系的是（　　）
A．有氧化性，可用作净水剂
B．有磁性，可用作高炉炼铁的原料
C．是红棕色，可用于制红色油漆
D．Fe有还原性，可用于铝热反应焊接钢轨
6．为探究铁的性质进行图所示实验，下列描述正确的是（　　）
A．①中溶液呈棕黄色
B．①中Fe被还原
C．②中一定没有Fe2+
D．②中的反应说明氧化性: Cl2> Fe3+
7．常温下，将铁片放入下列溶液中，不发生反应的是（　　）
A．稀硫酸 B．浓硫酸
C．氢氧化钠溶液 D．硫酸铜溶液
8．下列物质中，在高温下能与水蒸气反应生成金属氧化物和氢气的是（　　）
A．Hg B．Ag C．Fe D．Cu
9．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
10．下列有关铁及其化合物的叙述中，错误的是（　　）
A．在盛有浑浊泥水的试管中加入少量硫酸铁，充分振荡、静置后上层液体变澄清
B．高温下用一氧化碳还原铁的氧化物制铁
C．铁能和沸水反应生成氢气
D．将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，煮沸至红褐色，可得氢氧化铁胶体
11．下列物质反应后的溶液中加入KSCN溶液一定会变红色的（　　）
A．Fe2O3与HCl反应 B．过量铁粉与稀硝酸反应
C．少量铁粉与稀盐酸作用 D．铁粉与CuSO4反应
12．向2 mL0.1mol·L-1的 FeSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液(先加入少量维生素C)制备 Fe(OH)2，开始观察到液面上方出现白色沉淀，一段时间后变为灰绿色，长时间后变为红褐色。下列说法正确的是（　　）
A．维生素 C 属于有机物，具有氧化性
B．FeSO4是弱电解质所以反应缓慢
C．最终形成红褐色的 Fe(OH)3胶体
D．Fe(OH)2具有还原性，会被氧气氧化
13．下列说法正确的是（　　）
A．Na、Al、Fe金属单质在一定条件下与水反应都生成H2和对应的碱
B．H2O2、Na2O2、SO2都具有漂白性且漂白原理相同
C．饱和Na2CO3溶液中通入CO2溶液会变浑浊
D．可用石灰水吸收尾气中的SO2气体
14．常用作制取补血剂。下图为实验室里制备的流程，下列有关说法错误的是
A．滤液中含有的离子主要是、
B．若溶液变质，可利用溶液检验
C．检验是否被洗涤干净可选用溶液
D．产品在空气中高温分解可得到纯净的FeO
15．为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入硫酸酸化的3%NaCl溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是
A．加入酸性KMnO4溶液紫红色不褪去
B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C．加入KSCN溶液无红色出现
D．加入AgNO3溶液产生沉淀
16．久置的FeCl2溶液常含有Fe3+，为检验Fe3+可选用下列哪种试剂（　　）
A．稀H2SO4 B．NaCl溶液 C．KSCN溶液 D．Na2SO4溶液
二、综合题
17．铁是人类较早使用的金属之一，铁及其化合物之间的相互转化作用可用下式表示：
I．回答下列有关问题：
（1）向沸水中逐滴滴加1mol/LFeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，形成该分散系的微粒大小范围是　 　nm。
（2）电子工业需用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，生成FeCl2和CuCl2，制造印刷电路板。写出FeCl3溶液腐蚀铜的化学反应方程式：　 　。检验反应后溶液中还存在Fe3+的试剂是　 　。
（3）在下列化学方程式中：2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O还原剂是　 　.
（4）II．现有五种溶液，分别含下列离子：①Ag+，②Mg2+，③Fe2+，④Al3+，⑤Fe3+。
写出符合下列条件的离子符号：既能被氧化又能被还原的离子是　 　，加铁粉后溶液增重的是 　 　（填写离子符号）
（5）向Fe2+的溶液中滴加NaOH溶液，现象是　 　 。
（6）欲除去FeCl2中FeCl3选用的试剂是　 　 ， 并写出相应离子方程式：　 　。
18．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在造纸等方面应用广泛。工业上以废易拉罐(主要成分为Al和Fe)为原料制备明矾的工艺流程如图：
已知：不同温度KAl(SO4)2·12H2O的溶解度：
温度/℃ 0 10 20 30 40 60 80 90
KAl(SO4)2·12H2O/g 3.00 3.99 5.90 8.39 11.7 24.8 71.0 109
回答下列问题：
（1）“酸溶”中溶液中主要的金属离子有　 　、Fe2+、Fe3+。
（2）“转化”中Fe2+转化为Fe3+，反应的离子方程式为　 　。
（3）“调pH”约为3.7，滤渣②的主要成分是Fe(OH)3，“调pH”的目的是　 　。
（4）“沉铝”中加入NaHCO3目的是将Al3+转化为Al(OH)3，补全该反应的离子方程式　 　。
Al3++HCO=Al(OH)3↓+CO2↑
（5）“操作”包括　 　、　 　、过滤、洗涤、干燥可得到明矾晶体。
（6）某工厂用m1kg废易拉罐(含Al5.4%)制备KAl(SO4)2·12H2O(相对分子质量为474)，最终得到产品m2kg，产率为　 　。
19．请回答下列问题：
（1）①次氯酸的化学式是　 　；②氧化铁的俗名　 　。
（2）制取漂白粉的化学方程式是　 　。
（3）缺铁性贫血患者应补充Fe2+，一些补铁剂以硫酸亚铁为主要成分，用硫酸亚铁制成药片时外表包有一层特殊的糖衣，请从氧化还原反应角度推测糖衣的作用是　 　。
20．铁是人体内一种微量元素，以Fe2+的形式存在。回答下列问题：
（1）下列微粒中，只有还原性的是_________(填字母)。
A．Fe B．Fe2+ C．Fe3+
（2）维生素C可使食物中的Fe3+转化为Fe2+，在此过程中维生素C的作用是　 　。
（3）某种麦片中含有微量的细小铁粉，食用该麦片后，铁粉与胃酸(HCl)反应的离子方程式　 　。
21．经检测某工厂的酸性废水中所含离子及其浓度如下表所示：
离子
浓度/(mol/L) 　
（1）　 　mol/L。
（2）为了减少污染并变废为宝，工程师们设计了如下流程，回收铜和绿矾()。
①工业废水中加入铁粉后，反应的离子方程式为： 　 　、　 　。
②试剂B是　 　。
③若要从溶液D得到绿矾晶体，步骤③的实验操作有：　 　、　 　、过滤、洗涤、干燥。
④通过检验溶液D中来判断废水中是否除尽，实验方法是　 　。
⑤获得的需密闭保存，原因是　 　。
⑥上述1000L废水经处理，理论上可获得的物质的量是　 　mol。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A.氯气和水反应是可逆反应，HClO是弱酸，不拆，正确的离子方程式为：Cl2+H2O=H++Cl-+HClO，A错误；
B.HNO3具有强氧化性，和Fe2+发生强化还原反应，正确的离子方程式为：3FeO+10H++NO3-=3Fe3++5H2O+NO，B错误；
C.FeCl3溶液腐蚀印刷线路板是Fe3+与Cu发生反应，离子方程式为Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋，C正确；
D.NH4HSO3溶液与足量的NaOH 反应，NH4+和HSO3-均和OH-发生反应，正确的离子方程式是：NH4++HSO3-+2OH-=NH3 H2O+SO32-+H2O，D错误；
故答案为：B
【分析】离子方程式正误判断的审题要点
2．【答案】C
【解析】【解答】A．具有磁性，可用作磁性材料，A不符合题意；
B．黄铁矿煅烧产生二氧化硫，二氧化硫氧化转化为三氧化硫，三氧化硫溶于水生成硫酸，因此以黄铁矿为原料可以制备硫酸，B不符合题意；
C．氧化钠与水或二氧化碳反应不能产生氧气，不能用作呼吸面具中作为氧气的来源，C符合题意；
D．碳酸氢钠碱性较弱，腐蚀性弱，因此可用作食用碱，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.俗称磁性氧化铁，具有磁性，可用作磁性材料；
B.黄铁矿煅烧产生二氧化硫，二氧化硫氧化转化为三氧化硫，三氧化硫溶于水生成硫酸；
D.食用碱是碳酸钠。
3．【答案】A
【解析】【解答】常温下钠能与冷水反应，铝去膜高温下能与水反应，铁高温下能与水蒸气反应，铜与水不反应，
故答案为：A。
【分析】依据金属活泼性，结合化学反应条件判断解答
4．【答案】B
【解析】【解答】A．氧化铁为红棕色粉末，A不符合题意；
B．过氧化钠与水、二氧化碳反应都能产生氧气，B符合题意；
C．漂白粉的有效成分为次氯酸钙，漂白液的有效成分为次氯酸钠，C不符合题意；
D．加热时，钠与氧气反应生成过氧化钠，但锂与氧气反应生成氧化锂，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.氧化铁为红棕色；
C.漂白液的有效成分是NaClO；
D.锂与氧气加热反应生成氧化锂。
5．【答案】C
【解析】【解答】A．溶液中铁离子水解生成氢氧化铁胶体，氢氧化铁胶体有吸附性，能吸附杂质，可用作净水剂，与其氧化性无关，A不符合题意；
B．中含铁元素，可用作高炉炼铁的原料，与其磁性无关，B不符合题意；
C．是红棕色固体，难溶于水，可用于制红色油漆，C符合题意；
D．铝热反应为铝和氧化铁在高温下反应生成铁和氧化铝，与铁的还原性无关，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.利用硫酸铁水解生成氢氧化铁胶体，具有吸附性，是物理吸附净水。
C.三氧化二铁俗称铁红，是优良的油漆，利用其物理性质。
D.焊接钢轨的铝热剂为铝粉和氧化铁，置换生成的铁水进行焊接钢轨。
6．【答案】D
【解析】【解答】整个过程中化学反应：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，2FeCl2＋Cl2=2FeCl3。Fe2＋为浅绿色，Fe3＋为棕黄色。
A. ①为氯化亚铁和剩余HCl的混合溶液，为浅绿色，A项不符合题意；
B.Fe的化合价从＋2升高到＋3，被氧化，B项不符合题意；
C.不知道氯水加入的量，不能确定氯化亚铁是否完全转化为FeCl3，C项不符合题意；
D. ②中的反应2FeCl2＋Cl2=2FeCl3，根据氧化剂的氧化性强于氧化产物，氧化性: Cl2> Fe3+，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】Fe2＋具有较强的还原性，可被大多数氧化剂如氧气、卤素单质、过氧化氢、过氧化钠、硝酸等氧化剂氧化为Fe3＋。
7．【答案】C
【解析】【解答】A.铁与稀硫酸反应：Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2 ，不符合题意；
B.常温下，铁与浓硫酸会发生氧化还原反应生成致密的氧化膜导致铁钝化，不符合题意；
C.铁与氢氧化钠溶液不发生反应，符合题意；
D.铁与硫酸铜发生置换反应：Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu，不符合题意；
故答案为:C。
【分析】需注意，常温下，铝和铁与浓硫酸或浓硝酸会发生钝化，并不是铁和铝不与浓硫酸或浓硝酸反应。
8．【答案】C
【解析】【解答】高温条件下能与水蒸气反应的金属为铁，C符合题意；
故答案为：C
【分析】高温条件下能与水蒸气反应的金属为铁。
9．【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。
10．【答案】C
【解析】【解答】A. 硫酸铁可作净水剂，在盛有浑浊泥水的试管中加入少量硫酸铁，充分振荡、静置后上层液体变澄清，A不符合题意；
B. 高温下可用一氧化碳还原铁的氧化物制铁，B不符合题意；
C. 铁能和水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁，和沸水不反应，C符合题意；
D. 将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，继续煮沸至红褐色，可制得氢氧化铁胶体，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.Fe3+水解产生Fe(OH)3胶体，具有净水作用；
B.铁的冶炼常用热还原法；
C.铁与废水不反应，与水蒸气反应；
D.根据Fe(OH)3胶体的制备分析；
11．【答案】A
【解析】【解答】解：A．反应后生成氯化铁，KSCN溶液变红色，故A正确；
B．铁过量，反应生成硝酸亚铁，加KSCN溶液不变红色，故B错误；
C．反应生成氯化亚铁，加KSCN溶液不变红色，故C错误；
D．反应生成硫酸亚铁，加KSCN溶液不变红色，故D错误；
故选A．
【分析】反应后的溶液中滴加KSCN溶液变红色，说明反应溶液中存在铁离子，以此来解答．
12．【答案】D
【解析】【解答】A．加了维生素C的硫酸亚铁溶液中滴加NaOH溶液，由白色沉淀最终变为红褐色沉淀的时间长于没加维生素C的反应时间，所以维生素C具有还原性，故A不符合题意；
B．FeSO4在水中能完全电离，是强电解质，之所以反应缓慢，是因为维生素C有还原性，故B不符合题意；
C．最终形成的是红褐色的 Fe(OH)3沉淀，将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并加热至红褐色才能得到Fe(OH)3胶体，故C不符合题意；
D．Fe(OH)2中的Fe的化合价是+2价，具有还原性，会被氧气氧化为Fe(OH)3，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】依据二价铁与三价铁的转化分析。
13．【答案】C
【解析】【解答】解：A．Na、Al的金属单质在一定条件下与水反应都生成H2和对应的碱，但是Fe与水反应生成的氢气和四氧化三铁，故A错误；
B．H2O2、Na2O2的漂白利用的是其强氧化性，而SO2的漂白是二氧化硫与有色物质反应生成一种不稳定的无色物质，利用的不是强氧化性，故B错误；
C．由于碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠，则饱和Na2CO3溶液中通入CO2溶液，碳酸钠转化成碳酸氢钠，溶液会变浑浊，故C正确；
D．二氧化硫属于酸性氧化物，其尾气用碱性物质吸收，但氢氧化钙溶解度较小，应该用强碱溶液，如氢氧化钠溶液，故D错误；
故选C．
【分析】A．铁与水蒸气在高温下反应生成的是四氧化三铁，不是氢氧化铁；
B．双氧水和过氧化钠的漂白利用的是强氧化性，而二氧化硫的漂白是生成的一种无色物质，不是利用强氧化性；
C．碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠，则饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳会析出碳酸氢钠；
D．石灰水中氢氧化钙的浓度太小，应该用强碱溶液吸收二氧化硫．
14．【答案】D
【解析】【解答】A．硫酸亚铁和碳酸氢铵反应生成碳酸铁、硫酸铵、二氧化碳和水，故滤液中含有的主要的离子为铵根离子和硫酸根离子，A项不符合题意；
B．硫酸亚铁变质生成铁离子，用硫氰化钾检验，若变红则说明溶液变质，B项不符合题意；
C．沉淀表面吸附硫酸根离子，用钡离子检验，C项不符合题意；
D．碳酸亚铁高温容易被氧化生成三价铁，D项符合题意。
故答案为：D。
【分析】A．硫酸亚铁和碳酸氢铵反应生成碳酸铁、硫酸铵、二氧化碳和水；
B．铁离子与硫氰化钾溶液变红；
C．依据沉淀表面吸附离子来检验分析；
D．亚铁盐有还原性。
15．【答案】A
【解析】【解答】A．若铁片没有被腐蚀，则溶液中不会生成亚铁离子，加入酸性KMnO4溶液紫红色不褪去，说明没有生成亚铁离子，故A符合题意；
B．淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物质，但不论铁片是否被腐蚀，均无氧化性物质与碘化钾发生反应，故B不符合题意；
C．KSCN溶液可检测铁离子的存在，上述现象中不会出现铁离子，所以无论铁片是否被腐蚀，加入KSCN溶液后，均无红色出现，故C不符合题意；
D．氯化钠溶液中始终存在氯离子，所以加入硝酸银溶液后，不管铁片是否被腐蚀，均会出现白色沉淀，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】镀锌铁片被腐蚀后一定会有亚铁离子生成，检验亚铁离子是否存在即可说明铁片有没有被腐蚀。
16．【答案】C
【解析】【解答】解：检验铁离子常用的试剂为：硫氰化钾溶液、苯酚、氢氧化钠溶液；选项中稀硫酸、氯化钠溶液和硫酸钠溶液不与铁离子反应，无法检验，只有选项C硫氰化钾溶液可以检验，现象为：加入硫氰化钾，若溶液变成红色，说明溶液中存在铁离子，
故选C．
【分析】氯化亚铁若变质，溶液中会存在铁离子，由于FeCl3溶液遇KSCN时溶液变为血红色，而FeCl2不能，据此检验检验溶液中是否存在铁离子．
17．【答案】（1）1-100
（2）2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2；KSCN
（3）Fe(OH)3
（4）Fe2+；Fe3+
（5）生成白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀
（6）过量铁粉；2Fe3++Fe=3Fe2+
【解析】【解答】I．（1）向沸水中逐滴滴加1mol/LFeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色即得到氢氧化铁胶体，形成该分散系的微粒大小范围是1～100nm。（2）FeCl3溶液与铜反应生成FeCl2和CuCl2，反应的化学反应方程式为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。检验反应后溶液中还存在Fe3+的试剂是KSCN溶液。（3）反应中铁元素化合价从+3价升高到+6价，失去电子，所以还原剂是Fe(OH)3；
II．（4）亚铁离子中铁元素化合价处于中间价态，既能被氧化又能被还原。单质铁能置换出银，溶液质量减小，铁与铝离子、镁离子不反应，与铁离子反应生成亚铁离子，溶液质量增加；
（5）向Fe2+的溶液中滴加NaOH溶液生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定，所以现象是生成白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀。（6）欲除去FeCl2中FeCl3选用的试剂是铁粉，反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+。
故答案为：I．（1）1～100nm；（2）2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2、KSCN；（3）Fe(OH)3
II．（4）Fe2+、Fe3+；（5））生成白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀；（6）过量铁粉、2Fe3++Fe=3Fe2+
【分析】I．（1）考查氢氧化铁胶体的制备以及胶体微粒大小范围；
（2）考查Fe3+检验；
（3）考查氧化还原反应中的有关概念。
（4）考查单质铁及亚铁离子的性质
II．（5）氢氧化亚铁和氢氧化铁的转化；
（6）离子反应的运用和Fe单质及Fe3+、Fe2+的转化
18．【答案】（1）Al3+
（2）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
（3）将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3除去
（4）Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑
（5）蒸发浓缩；冷却结晶
（6）
【解析】【解答】(1)“酸溶”时，铝与硫酸反应生成硫酸铝，因此还有Al3+。
(2)过氧化氢有氧化性，亚铁离子有还原性，两者发生氧化还原反应，离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
(3)滤渣②的主要成分是Fe(OH)3，因此“调pH”的目的是：将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3除去。
(4)铝离子与碳酸氢根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳，离子方程式为：Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑。
(5)将溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到明矾晶体。
(6)m1kg废易拉罐中含铝m1kg 0.054=0.054m1kg，所以理论上应该产生明矾 ，而实际产生m2kg，因此明矾的产率为 。
【分析】 （1）废易拉罐(主要成分为Al和Fe)，Al与硫酸反应生成硫酸铝；
（2）Fe2+转化为Fe3+ ，发生氧化反应，H2O2发生还原反应生成水，结合化学环境，物料守恒、电荷守恒配平方程式；
（3）调节pH都目的是为了除去Fe3+；
（4） 根据电荷守恒、物料守恒配平方程式；
（5）“操作”的目的是为了获得明矾，所以要蒸发浓缩、冷切结晶。
19．【答案】（1）HClO；铁红
（2）2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(CLO)2+2H2O
（3）防止Fe2+被氧化
【解析】【解答】（1）①次氯酸是含氯元素的化合物，其化学式是HClO；②氧化铁为红棕色粉末状固体，其俗名铁红；
（2）漂白粉的有效成分为次氯酸钙，氯气与石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，制取漂白粉的化学方程式2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(CLO)2+2H2O；
（3）亚铁离子具有还原性，易被氧化变质，糖衣可以起到保护亚铁离子不被空气中的氧气氧化的作用。
【分析】（1）次氯酸的化学式为HClO；氧化铁的俗名为铁红。
（2）漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，是由Cl2与Ca(OH)2反应得到，据此写出反应的化学方程式。
（3）Fe2＋具有强还原性，易被空气中的O2氧化，据此确定糖衣的作用。
20．【答案】（1）A
（2）还原剂
（3）Fe+2H+=Fe2++H2↑
【解析】【解答】(1) 一种元素的化合价处于最低价态时则只具有还原性，所以铁元素的三种粒子A项的Fe原子则只具有还原性，故故答案为：A。(2) 食物中的Fe3+转化为Fe2+,化合价降低被还原，所以在此过程中维生素C的作用是还原剂。(3) 铁粉与胃酸(HCl)反应的化学方程式是Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，故其离子方程式是Fe+2H+=Fe2++H2↑ 。
【分析】(1)化合价处于最低价态时只具有还原性；
(2)Fe3+得电子转化为Fe2+，发生还原反应，是氧化剂，维生素C是还原剂；
(3)根据Fe+2HCl=FeCl2+H2↑分析；
21．【答案】（1）0.01
（2）；；硫酸；蒸发浓缩；冷却结晶；取少量D中溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，不出现红色，说明废水中除尽；有还原性，易被氧化或失去结晶水；12【分析】向工业废水中加入铁粉，则Fe3+与铁粉发生氧化还原，，需要铁粉1mol；与Cu2+发生置换反应，，需要铁粉1mol；与酸发生置换，，需要铁粉5mol，则操作①中共消耗铁粉7mol，392g，溶液D中离子含有Fe2+、、Na+，固体D中含有Cu、Fe则试剂B为H2SO4，得到溶液E为FeSO4，最终得到绿矾；
【解析】【解答】（1）根据电荷守恒，，则c(H+)=0.01mol/L；
故答案为：0.01；
（2）①根据上述分析，废水中加入铁粉的离子方程式、；
故答案为：；；
②根据上述分析，试剂B为硫酸；
故答案为：硫酸；
③由液体到晶体需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；
故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶；
④检验溶液中是否含有Fe3+的方法，取少量D中溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，不出现红色，说明废水中 Fe3+除尽；
故答案为：取少量D中溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，不出现红色，说明废水中 Fe3+除尽；
⑤FeSO4 有还原性，易被氧化且 FeSO4 7H2O 失去结晶水，故绿矾需要密闭保存；
故答案为：FeSO4 有还原性，易被氧化(或 FeSO4 7H2O 失去结晶水)；
⑥根据上述分析，及原子守恒，工业废水中的Fe3+及操作①中加入的铁粉都完全转化为绿矾中的铁元素，；
故答案为：12。
【分析】（1）根据溶液呈电中性原则，计算出氢离子浓度即可。
（2）溶液中含有的铜离子、铁离子、氢离子都可以与铁粉反应，经过计算发现，铁粉过量，操作①为过滤，固体为铜和铁，由于最后要得到硫酸亚铁，所以试剂B为稀硫酸，过滤分离出单质铜。