3.1铁及其化合物同步练习 2025-2026学年高一上学期人教版（2019）必修第一册（含答案）

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3.1铁及其化合物
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列变化过程，不能一步实现的是
A． B． C． D．
2．下列关于铁及其化合物的说法，不正确的是
A．金属铁可以被磁铁吸引 B．铁丝可以在氧气中剧烈燃烧
C．铁有良好的导电、导热性 D．铁丝在氯气中燃烧生成
3．从某含有、、的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如图。下列说法错误的是
A．试剂a是铁、试剂b是稀盐酸
B．试剂c是氯气，在该流程中作氧化剂
C．操作Ⅰ、操作Ⅱ均需用到漏斗，操作Ⅲ需用到蒸发皿
D．用酸性溶液可检验溶液中是否含有
4．下列试剂中，能使Fe2＋转化为Fe3＋的是
①氯气　②NaCl溶液　③酸性KMnO4溶液　④次氯酸　⑤盐酸　⑥NaNO3溶液
A．①②③ B．①③④ C．②④⑤ D．②⑤⑥
5．苹果汁是人们喜爱的饮料。由于饮料中含离子，现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，使转变为离子。若榨苹果汁时加入维生素C，可有效防止这种现象的发生。下列说法不正确的是
A．维生素C起到了抗氧化作用，作还原剂
B．具有还原性能被空气中氧气氧化
C．在维生素C还原的过程中是氧化产物
D．具有氧化性能将维生素C氧化
6．随着人们生活节奏的加快，方便的包装食品已被广泛接受，为了防止副食品氧化变质，延长食品食品的保质期，在包装袋中常放入抗氧化物质，下列不属于抗氧化物质的是
A．生石灰 B．亚硫酸钠 C．铁粉 D．硫酸亚铁
7．下列有关离子检验方法描述和评论均正确的是
选项 待测离子 检测方法 描述评论
A 待测溶液中滴加AgNO3溶液，有白色沉淀产生，溶液中一定含有Cl- 方法正确
B 溶液中加入盐酸酸化的Ba（NO3）2溶液，有白色沉淀生成，溶液中一定含有 方法正确
C 加入NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸不变蓝，溶液中不含 方法错误，未将试管加热
D 滴加KSCN溶液，无现象，再加入溶液，溶液变红，则该溶液中一定含有 方法正确
A．A B．B C．C D．D
8．常温下，下列各组离子在指定的溶液中，一定能大量共存的是
A．溶液：、、、
B．的溶液：、、、
C．能使酚酞显红色的溶液：、、、
D．能溶解Al的溶液：、、、
9．下列说法不正确的是
A．Fe3O4与盐酸反应生成两种盐
B．FeO不稳定，在空气中受热被氧化为Fe3O4
C．Fe(OH)2不稳定，具有较强的氧化性
D．Fe(OH)3比Fe(OH)2稳定
10．—定条件下等物质的量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气充分反应，则在相同的条件下产生氢气的体积比是
A． B． C． D．
11．化合价和物质类别是整理元素及化合物知识的两个要素，可表示为“价—类”二维图。铁元素的“价—类”二维图如图所示，下列说法正确的是
A．FeCl2不能通过化合反应生成
B．FeO、Fe2O3可分别与水反应生成Fe(OH)2和Fe(OH)3
C．维生素C能将Fe3+转化为Fe2+，该过程中维生素C作氧化剂
D．检验Fe3+可以向溶液中加入KSCN溶液
12．赤铁矿和磁铁矿的主要成分分别是和。下列说法不正确的是
A．中铁元素的化合价为+3 B．和都属于氧化物
C．和CO的反应属于置换反应 D．中铁元素的质量分数比的高
二、填空题
13．某久置的溶液略显黄色，某同学认为已有部分被空气中的氧气氧化为。
(1)写出被空气中的氧气氧化的离子方程式 。
(2)请设计实验验证溶液中是否存在 。
(3)若溶液中存在，应如何除去 ？
14．物质类别和元素价态是学习元素及其化合物性质的重要视角。下图是铁及其化合物的价类二维图。回答下列问题。
(1)铁元素在地壳中的含量居所有金属元素的第 位。
(2)B的化学式 ，俗称 ，常见用途 (填一种)。
(3)①在空气中极容易被氧化，写出被空气氧化为C的化学方程式 。
②下列实验装置中 (填字母)能较长时间看到白色沉淀。
(4)亚铁盐可以加入氧化剂转化为铁盐，写出双氧水作用下，的离子方程式 。
(5)描述实验室制备C的胶体的操作 。
15．总结：Fe2+、Fe3+的检验方法
(1)观察法：浅绿色溶液中含有 ；棕黄色溶液中含有 。
(2)加碱法：若产生的白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色的为 ；若直接产生红褐色沉淀的为 。
(3)加硫氰酸钾KSCN溶液法：向含 的溶液中滴加KSCN(aq)，直接出现红色。
16．铁的氧化物
(1)物理性质
FeO Fe2O3 Fe3O4
俗称 无 ① ②
颜色 黑 ③ ④
价态 +2 ⑤ ⑥
水溶解性 不溶 不溶 不溶
用途 —— ⑦ ⑧
(2)化学性质
①FeO不稳定，在空气中受热生成Fe3O4： 。
②FeO和Fe2O3均为 氧化物，盐酸反应的离子方程式分别为： ； 。
17．回答下列问题。
(1)铁和水不能反应，但可以与高温水蒸气作用。写出该反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目 。
(2)用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法正确的是___________。
A．实验时，先点燃酒精喷灯再点燃酒精灯
B．反应中被氧化
C．干燥管中加入的固体干燥剂可以是无水氯化钙
D．收集反应产生的气体选用装置②
18．物理性质
名称 化学式 铁元素的化合价 俗名 用途 实物展示
氧化亚铁 无 用作色素、催化剂
氧化铁 铁红 油漆、橡胶、建筑等涂料
四氧化三铁 磁性氧化铁 录音磁带、电讯器材
三、解答题
19．Ⅰ.某化学小组欲进行如下的实验探究金属与浓硫酸反应。试回答下列问题：
(1)利用上图装置研究铜与浓硫酸反应，反应的化学方程式为 。C装置的作用 。
(2)将上述实验中的铜改为铁，在常温下进行，无明显现象，其原因是 。在加热条件下，实验的后阶段可观察到倒立的漏斗边沿有气体冒出，该气体可能为 。
(3)验证该气体的实验方案如下：
①装置连接顺序：
X→___________→___________→___________→___________→a→b→___________。
②能证明上述假设成立的实验现象是 。
③某学习小组经过讨论认为该实验方案还不够严谨，你认为是否合理，若合理，则不作答，若不合理，请指出不严谨之处 。
20．下列实验装置可用于实验室制备少量无水FeCl3，已知FeCl3遇水会强烈反应。

(1)为达到实验目的，各装置的正确连接顺序是：a→________→________→________→________→h→i→c→b→g→f(填接口的字母，箭头的方向即气流的方向，部分装置可重复使用)。 。
(2)请写出装置⑤圆底烧瓶中制备氯气的离子方程式 。
(3)装置②的目的除了降低Cl2在溶液中的溶解度外，还有 。
(4)请写出④制备FeCl3的化学方程式 。
(5)本实验装置④⑤两处均有酒精灯，实验开始前应先点燃 (填装置序号)处酒精灯，后点燃 (填装置序号)处酒精灯。
21．某实验小组在实验室进行Fe2+与Fe3+相互转化的实验。
(1)向试管a中加入过量铁粉的离子方程式是 。
(2)试管b中的实验现象是 。
(3)试管c中产生白色沉淀，一段时间后部分沉淀变为红褐色。写出白色沉淀变为红褐色的化学方程式 。
(4)实验小组为探究反应物浓度对Fe(OH)2制备效果的影响，以Fe(OH)2沉淀白色持续时间(t)为指标，t越大，实验效果越好。部分实验数据如下(w表示质量分数)：
实验 序号 w(FeSO4)/% w(NaOH)/% t/s
i 2.5 15 149
ii 5 15 138
iii 10 15 99
iv 5 25 142
v 5 35 180
①实验i、ii、iii的目的是 。
②小组同学通过实验得出结论：其他条件不变时，所用NaOH溶液的浓度越大，实验效果越好，推断的证据是 。
22．如图甲、乙分别是实验室和工业冶炼铁的装置图。
(1)写出甲图玻璃管中反应的化学方程式： 。
(2)甲装置图存在的一个明显缺陷是 。
(3)乙图的设备名称是 。
(4)一般情况下，乙图中的铁矿石不选用黄铁矿(主要成分：，杂质中不含铁元素)的两个原因：
①原因之一是含铁量很低。请你计算：、纯度为的黄铁矿中含铁元素 。
②原因之二是 。
(5)下列关于甲图中的实验描述及分析，不正确的是___________(填字母)
A．可观察到红棕色固体变黑色
B．可观察到澄清石灰水中无气泡，但会变浑浊
C．实验时，先通入，后点燃酒精喷灯的目的是为了排尽玻璃管内的空气，防止红棕色粉末与空气中的气体发生反应
D．结束时，先熄灭酒精喷灯，后继续通入直至玻璃管冷却至常温，原因是①防止石灰水倒吸；②防止灼热的铁粉遇到空气再次被氧化
(6)下列关于乙图中的实验描述及分析，不正确的是___________(填字母)
A．出铁口得到的产物是纯铁
B．出铁口比出渣口要“低”是因为出铁口的产物比炉渣密度大
C．进风口使用“冷空气”比“热空气”要好
D．焦炭的作用是①产生CO；②燃烧提供热量
(7)工业上用含杂质的赤铁矿为原料炼铁，最多能生产含铁97%的生铁 t。
《3.1铁及其化合物》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D D B C A C C C B
题号 11 12
答案 D C
1．D
【详解】A．，能一步实现转化，故A正确；
B．，能一步实现转化，故B正确；
C．，能一步实现转化，故C正确；
D．，不能一步实现转化，故D错误；
故选D。
2．D
【详解】A．金属铁可以被磁铁吸引，A项正确；
B．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，B项正确；
C．铁单质有良好的导电、导热性，C项正确；
D．氯气具有强氧化性，铁丝在氯气中燃烧生成，不是FeCl2，D项错误；
答案选D。
3．D
【分析】从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜，工业废水中加入试剂a为过量的铁粉，操作Ⅰ为过滤，得到滤渣Y为Fe、Cu，滤液X为氯化亚铁溶液。滤渣Y中加入试剂b为盐酸，溶解过量的铁生成氯化亚铁溶液，铜不溶，操作Ⅱ过滤得到铜和滤液Z为氯化亚铁溶液，滤液Z和X合并加入氧化剂试剂c为氯气，氧化Fe2+为Fe3+，蒸发结晶，过滤、洗涤、干燥得到氯化铁晶体。
【详解】A．由分析可知试剂a是铁、试剂b是稀盐酸，A正确；
B．滤液Z为氯化亚铁溶液，滤液Z和X合并加入氧化剂试剂c为氯气，氧化Fe2+为Fe3+，得到氯化铁溶液，试剂c是氯气，在该流程中作氧化剂，B正确；
C．由上述分析可知，操作Ⅰ、Ⅱ是过滤，均需用到漏斗，操作Ⅲ是蒸发结晶，需用到蒸发皿，C正确；
D．亚铁离子、氯离子都可以被高锰酸钾溶液氧化，用酸性KMnO4溶液不能检验溶液W中是否还有Fe2+，D错误；
故选D。
4．B
【详解】①氯气具有强氧化性，能氧化亚铁离子生成铁离子；
②NaCl溶液不具有氧化性，不能氧化亚铁离子生成铁离子；
③KMnO4溶液具有强氧化性，能氧化亚铁离子生成铁离子；
④次氯酸具有强氧化性，能氧化亚铁离子生成铁离子；
⑤盐酸不具有强氧化性，不能氧化亚铁离子生成铁离子；
⑥NaNO3溶液不具有强氧化性，不能氧化亚铁离子生成铁离子，故能氧化的是①③④。
答案选D。
5．C
【分析】该反应中Fe元素化合价由+2价变为+3价，Fe2+失电子作还原剂，在反应中被氧化；若在榨汁的时候加入适量的维生素C，可有效防止这种现象的发生，说明维生素C能防止亚铁离子被氧化，则维生素C和亚铁离子的性质相同，都具有还原性。
【详解】A． 维生素C能防止亚铁离子被氧化，起到了抗氧化作用，作还原剂，故A正确；
B． 由于饮料中含离子，现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，说明具有还原性能被空气中氧气氧化，故B正确；
C． 在维生素C还原的过程中是还原产物，故C错误；
D． 具有氧化性，作氧化剂，维生素C具有还原性，能将维生素C氧化，故D正确；
故选C。
6．A
【详解】A．生石灰具有吸水性，常用作干燥剂，而不属于抗氧化物质，选项 A符合；
B．亚硫酸钠具有还原性，在反应中S元素的化合价升高，属于抗氧化物质，选项B不符合；
C．还原铁粉具有还原性，在反应中Fe元素的化合价升高，属于抗氧化物质，选项C不符合；
D．硫酸亚铁具有还原性，在反应中Fe元素的化合价升高，属于抗氧化物质，选项D不符合；
答案选A。
7．C
【详解】A．生成的白色沉淀可能是AgCl、Ag2CO3等，所以待测液中不一定含有氯离子，故A错误；
B．某溶液中加入盐酸酸化的Ba（NO3）2溶液，生成的白色沉淀可能为AgCl，原溶液中可能含有Cl-，不一定含有，故B错误；
C．向某溶液中加入NaOH溶液生成一水合氨，加热，一水合氨分解放出氨气，氨气遇到湿润的红色石蕊试纸变蓝，故方法错误，未将试管加热，故C正确；
D．滴加KSCN溶液，无现象，说明不含铁离子，加入的溶液可以氧化硫氰化钾溶液，故溶液不会变红，不能说明该溶液中一定含有，故D错误；
故选：C。
8．C
【详解】A．FeSO4溶液中存在Fe2+，H+和NO在酸性条件下会与Fe2+发生氧化还原反应，生成Fe3+等产物，不能共存，A错误；
B．pH=3的溶液为强酸性环境，CO会与H+反应生成CO2和H2O，不能共存，B错误；
C．能使酚酞显红色的溶液呈碱性，Na+、K+、S2-、SO在碱性条件下均稳定且无相互反应，可以共存，C正确；
D．能溶解Al的溶液可能为强酸性或强碱性，若为酸性，HCO与H+反应生成CO2；若为碱性，NH与OH-反应生成NH3，HCO与OH-生成CO，均无法共存，D错误；
故选C。
9．C
【详解】A．与盐酸反应的化学方程式为，生成了和两种盐，故A正确，不符合题意；
B．不稳定，在空气中受热时，会被氧气氧化为，化学方程式为，故B正确，不符合题意；
C．不稳定，容易被空气中的氧气等氧化，该反应的方程式为，所以具有较强的还原性，而不是氧化性，故C错误，符合题意；
D．比稳定，在空气中易被氧化为，化学方程式为，故D正确，不符合题意；
故选C。
10．B
【详解】，，令Fe的物质的量为1mol，相同条件下体积之比等于物质的量之比，则两反应中生成氢气的体积比为； 故选B。
11．D
【详解】A．铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，化学方程式为Fe+2FeCl3=3FeCl2，故A错误；
B．FeO、Fe2O3是很难溶于水的碱性氧化物，所以FeO、Fe2O3不能与水反应生成Fe(OH)2和Fe(OH)3，故B错误；
C．维生素C能将Fe3+转化为Fe2+，Fe元素化合价降低，被还原，该过程中维生素C作还原剂，故C错误；
D．向溶液中加入KSCN溶液可以检验Fe3+，故C正确；
故答案选D。
12．C
【详解】A．根据化合物中各元素化合价代数和为0，中铁元素的化合价为+3，A正确；
B．和均由两种元素组成，且其中一种元素为氧元素，均为氧化物，B正确；
C．和CO反应生成二氧化碳和铁单质，属于氧化还原反应，无单质参加反应，不属于置换反应，C错误；
D．根据计算可知，中铁元素的质量分数：，中铁元素的质量分数：，D正确；
答案选C。
13．(1)4Fe2+ +O2+4H+=4Fe3++2H2O
(2)取少量试液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，则有存在Fe3+，反之没有
(3)向溶液中加入过量铁粉，Fe3+与Fe反应生成Fe2+可以除去Fe3+，反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+
【详解】（1）亚铁离子被空气中的氧气氧化的反应为酸性条件下，亚铁离子在溶液中被空气中的氧气氧化生成铁离子和水，反应的离子方程式为4Fe2+ +O2+4H+=4Fe3++2H2O，故答案为：4Fe2+ +O2+4H+=4Fe3++2H2O；
（2）溶液中铁离子和硫氰酸根离子反应生成血红色溶液，则检验溶液中是否存在铁离子的实验方案为取少量试液于试管中，滴入几滴硫氰化钾溶液，若溶液变为血红色，则溶液中有存在铁离子，反之没有，故答案为：取少量试液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，则有存在Fe3+，反之没有；
（3）若溶液中存在铁离子，向溶液中加入过量铁粉，溶液中铁离子与铁反应生成亚铁离子可以除去铁离子，反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+，故答案为：向溶液中加入过量铁粉，Fe3+与Fe反应生成Fe2+可以除去Fe3+，反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+。
14．(1)二
(2) 铁红 冶炼铁、油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料
(3) abd
(4)
(5)向沸水中逐滴加入饱和溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热
【分析】由铁及其化合物的价类二维图知，B为Fe2O3，C为Fe(OH)3，据此回答。
【详解】（1）地壳中的含量前五元素为O、Si、Al、Fe、Ca，故铁元素在地壳中的含量居所有金属元素的第二位；
（2）由分析知，B的化学式，俗称铁红，常用于冶炼铁、油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料等；
（3）①不稳定，在空气中极容易被氧化生成，反应的方程式为 ；
②a中稀硫酸和铁粉反应生成硫酸亚铁和氢气，硫酸亚铁和氢氧化钠反应生成，氢气能将装置中的空气排除，故可以长时间观察到白色沉淀，a正确；
b中硫酸亚铁和氢氧化钠反应生成，苯能隔绝空气，故可以长时间观察到白色沉淀，b正确；
c中硫酸亚铁和氢氧化钠反应生成，与空气接触，易被氧化，生成，故不长时间观察到白色沉淀，c错误；
d中打开a，稀硫酸和铁粉反应生成硫酸亚铁和氢气，将装置内的空气排除，关闭a，生成氢气，使得压强增大，将硫酸亚铁压入氢氧化钠溶液中，硫酸亚铁和氢氧化钠反应生成，由于装置内已无空气，故可以长时间观察到白色沉淀，d正确；
故选abd；
（4）双氧水能将亚铁盐氧化为铁盐，反应的离子方程式为；
（5）实验室制备胶体时，向沸水中逐滴加入饱和溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热，即可制得氢氧化铁胶体。
15．(1) Fe2+ Fe3+
(2) Fe2+ Fe3+
(3)Fe3+
【详解】（1）含有Fe2+的溶液呈浅绿色，含有Fe3+的溶液呈棕黄色；
（2）Fe2+与碱反应，先生成白色沉淀Fe(OH)2，Fe(OH)2不稳定，迅速变为灰绿色，最终被氧化为红褐色沉淀Fe(OH)3；Fe3+与碱反应直接生成红褐色沉淀Fe(OH)3；
（3）Fe3+与KSCN中的SCN-反应生成Fe(SCN)3，溶液由棕黄色变为红色。
16．(1) 铁红 磁性氧化铁 红棕 黑 ＋3 +2，＋3 油漆、涂料、油墨等 磁铁
(2) 6FeO＋O22Fe3O4 碱性 FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O
【解析】略
17．(1)
(2)C
【详解】（1）
铁与水蒸气在高温下生成四氧化三铁和氢气，生成4mol氢气，转移8mol电子，方程式为；
（2）A．实验时，应向用水蒸气排出装置中的空气，即先点燃酒精灯再点燃酒精喷灯，A错误；
B．铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，H2O中氢元素化合价由+1价降低为0价，得电子是氧化剂，被还原，B错误；
C．无水氯化钙能吸收水蒸气，C正确；
D．收集的是氢气，密度比空气小，应用向下排气法，选用装置①，D错误；
答案选C。
18． FeO +2 Fe2O3 +3 Fe3O4 +2和+3
【详解】氧化亚铁，化学式为FeO，铁元素化合价为+2价，氧化亚铁是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，能迅速被氧化为Fe3O4，常用来作色素和催化剂；
氧化铁，化学式Fe2O3,铁元素化合价为+3价，氧化铁是一种红棕色粉末，俗称铁红，常用作油漆、橡胶、建筑等涂料；
四氧化三铁，化学式为Fe3O4，铁元素化合价既有+2价，又有+3价，四氧化三铁是一种复杂的化合物，是具有磁性的黑色晶体，俗称磁性氧化铁。常用作录音磁带、电讯器材等。
19．(1) Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 吸收尾气，防止污染环境，防倒吸
(2) 常温下，浓硫酸使Fe钝化 H2
(3) X→c→d→e→f→a→b→g E中固体由黑色变红色，H中固体由白色变蓝色 应在h之后添加一个盛装碱石灰的球形干燥管
【分析】常温下，浓硫酸使Fe钝化；实验的后阶段，由于浓硫酸反应变成稀硫酸，铁和稀硫酸反应生成氢气气体；装置D中，铁与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铁，SO2，E装置氢气还原氧化铜，F装置吸收二氧化硫，G中浓硫酸，G装置干燥气体，H中装有无水硫酸铜，检验水的存在，明确实验装置的作用结合实验的目的探究铁和浓硫酸反应的产物进行连接顺序；
【详解】（1）浓硫酸具有强氧化性，在加热条件下与Cu反应生成CuSO4、SO2和H2O，故化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O；C装置的作用是吸收尾气，防止污染环境；防倒吸。
（2）若将上述实验中的铜改为铁，在常温下进行，无明显现象，其原因是常温下，浓硫酸使Fe钝化；在加热条件下，实验的后阶段可观察到倒立的漏斗边沿有气体冒出，实验的后阶段浓硫酸变稀，与铁反应会产生氢气，所以实验后阶段可观察到倒立漏斗边缘有气体冒出，且越来越快，该气体可能为H2；
（3）①若要验证该气体是氢气，根据可供选择的装置及药品，先除去二氧化硫，再吸水干燥，然后通入灼热的氧化铜，最后检验产物是水，所以装置连接顺序：X→c→d→e→f→a→b→g；
②若E中(硬质玻璃管)黑色粉末变红，说明生成了铜单质，同时H中(球形干燥管)固体由白色变为蓝色，说明生成了水，由此可证明上述假设成立；③有不严谨之处，应在h之后添加一个盛装碱石灰的球形干燥管。
20．(1)e　d　c　b
(2)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
(3)除去氯气中的氯化氢气体
(4)2Fe＋3Cl22FeCl3
(5) ⑤ ④
【分析】实验室制备少量无水FeCl3，用装置④Fe和Cl2加热制取FeCl3，装置⑤用MnO2和浓盐酸加热制取Cl2，因为浓盐酸具有挥发性，加热时水蒸气被蒸发，所以得到的Cl2中含有HCl、水蒸气，因为HCl和Fe反应、FeCl3遇水会强烈反应，所以Cl2通入装置④之前必须除去HCl、水蒸气，用装置②饱和食盐水除去HCl、用①装置浓硫酸干燥Cl2，Cl2通入装置④后，部分Cl2剩余，Cl2有毒，不能直接排入空气中，应该用装置③的NaOH溶液处理尾气。
【详解】（1）仪器连接顺序为：制取氯气的装置→除去HCl的装置→除去水蒸气的装置→制备FeCl3的装置→防止FeCl3水解装置→尾气处理装置，且洗气装置、干燥装置、尾气处理装置中导气管都遵循“长进短出”原则，所以各装置的正确连接顺序是：a→e→d→c→b→h→i→c→b→g→f。
（2）实验室利用MnO2和浓盐酸共热制备氯气，反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。
（3）HCl极易溶于水，装置②的目的除了降低Cl2在溶液中的溶解度外，还有除去氯气中的HCl气体。
（4）铁粉和Cl2在加热的条件下反应生成FeCl3，其化学方程式为2Fe＋3Cl22FeCl3。
（5）为防止Fe被氧气氧化，用Cl2将装置中空气排尽，所以应该先点燃⑤后点燃④。
21．(1)
(2)高锰酸钾溶液褪色
(3)
(4) 其他条件不变时，FeSO4浓度对Fe(OH)2制备效果的影响 沉淀持续的时间t
【详解】（1）过量铁粉与反应生成，反应的离子方程式为：，故答案为：；
（2）具有强的还原性能将高锰酸钾还原为二价锰离子，因此能观察到高锰酸钾紫色褪去，故答案为：高锰酸钾溶液褪色；
（3）试管c中产生白色沉淀为，在空气中易被氧化成，反应方程式为：，故答案为：；
（4）①实验i、ii、iii中其他条件相同，FeSO4浓度的浓度逐渐增大，因此目的是探究其他条件不变时，FeSO4浓度对Fe(OH)2制备效果的影响，故答案为：其他条件不变时，FeSO4浓度对Fe(OH)2制备效果的影响；
②根据图中信息，其他条件不变时，所用NaOH溶液的浓度越大，沉淀持续的时间越长，说明制备的效果越好，故答案为：沉淀持续的时间t。
22．(1)
(2)没有进行尾气处理
(3)高炉
(4) 28 产生有毒气体二氧化硫，污染环境
(5)BC
(6)AC
(7)115.5
【分析】炼铁反应的化学方程式是，二氧化碳通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，同时由于一氧化碳有毒，要对尾气进行无害处理。
【小题1】氧化铁和一氧化碳在高温条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式是。
【小题2】一氧化碳有毒，不能直接排放到空气中，甲装置图存在的一个明显缺陷是：没有进行尾气处理。
【小题3】炼铁的设备是高炉。
【小题4】①100t纯度为60%的黄铁矿中含铁元素的质量：；
②黄铁矿中有元素硫，在冶炼过程中会产生有毒气体二氧化硫，污染环境，因此黄铁矿不宜炼铁。
【小题5】A．可观察到红棕色固体变黑色，A正确；
B．可观察到澄清石灰水中有气泡，也会变浑浊，B错误；
C．实验时，先通入，后点燃酒精喷灯的目的是为了排尽玻璃管内的空气，防止加热时因混有空气发生爆炸，C错误；
D．结束时，先熄灭酒精喷灯，后继续通入直至玻璃管冷却至常温，原因是①防止石灰水倒吸；②防止灼热的铁粉遇到空气再次被氧化，D正确；
故选BC。
【小题6】A．出铁口得到的产物是生铁，A错误；
B．出铁口比出渣口要“低”是因为出铁口的产物比炉渣密度大，B正确；
C．进风口使用“热空气”比“冷空气”要好，C错误；
D．焦炭的作用是①产生；②燃烧提供热量，D正确；
故选AC。
【小题7】设最多能生产含铁的生铁的质量为，，，。
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