第三章《铁金属材料》测试题
一、单选题（共12题）
1．我国在春秋初年已掌握了冶铁技术。下列关于铁及其化合物的说法中不正确的是
A．铁具有良好的导热性、导电性和延展性
B．FeO是一种红棕色粉末，俗称铁红，常用作红色染料
C．加热条件下，Fe与Cl2发生反应生成氯化铁
D．FeO和Fe2O3都是碱性氧化物
2．下列化学实验操作正确的是
A．将一块带有氧化膜的铝片浸入到浓烧碱溶液中，当恰好全部反应完毕时，再将生成的溶液加热蒸干，便得到了纯净的NaAlO2
B．向NaAlO2溶液中加入适量的AlCl3溶液，将所得沉淀过滤、洗涤、加热灼烧，便得到纯净的化合物Al(OH)3
C．将铝块放入过量盐酸中，待反应结束加热溶液至无液体，其剩余固体为AlCl3
D．向AlCl3溶液中加入足量氨水进行反应，将所得沉淀过滤、洗涤、灼烧去掉水分，不能得到纯净的Al2O3
3．下列离子方程式书写正确的是
A．硫酸铝中加入过量氨水：Al3++3OH－= Al(OH)3↓
B．氢氧化铝跟盐酸反应：2Al(OH)3+6H+=2Al3++6H2O
C．硫酸铜与氢氧化钡溶液反应：Ba2++SO=BaSO4↓
D．偏铝酸钠溶液与过量稀硝酸反应：AlO+H++H2O=Al(OH)3↓
4．下表中列出几种物质的熔点(在标准大气压下)：
物质名称 固态水银 金 铜 铁 钨 固态氢
熔点/℃ -38.8 1064 1083 1535 3410 -259
据此判断以下说法中正确的是（ ）
A．铜球掉入铁水中不会熔化 B．在-255℃时，氢是固态
C．水银温度计可测量-40℃的气温 D．用钨制成的灯丝不易熔化
5．下列各组物质中，X表示某物质，Y表示X物质中含有的少量杂质，Z表示要除去杂质加入的试剂，其中正确的组别是
X Y Z
A FeCl2溶液 FeCl3 KSCN溶液
B H2 SO2 NaOH溶液
C Fe2(SO4)3溶液 FeSO4 Cl2
D SiO2 Fe2O3 NaOH溶液
A．A B．B C．C D．D
6．下列说法不正确的是
A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B．目前我国流通的硬币是由合金材料制造的
C．铝制品在生活中非常普遍，这是因为表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用
D．由镍、铁、碳、钴组成的合金可以制造喷气式飞机的发动机叶片，能承受1100℃的高温
7．下列解释事实的离子方程式正确的是
A．向NaClO溶液中通入少量CO2制取次氯酸：ClO－+H2O+CO2=HClO+
B．电解MgCl2溶液：2H2O＋2Cl－2OH－＋H2↑＋Cl2↑
C．等物质的量的MgCl2、Ba(OH)2和HCl溶液混合：Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓
D．铁和稀硝酸反应制得浅绿色溶液：Fe+4H++=Fe3++NO↑+2H2O
8．证明某溶液中只含有Fe2＋而不含有Fe3＋的实验方法是
A．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色
B．先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色
C．先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加KMnO4溶液后显红色
D．只需滴加KSCN溶液
9．下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A．将FeBr2与Cl2按1：1混合的离子方程式：2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-
B．向Na2SiO3溶液中通入过量CO2：SiO+CO2 +H2O=H2SiO3↓+CO
C．向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3·H2O：Al3++4NH3·H2O=AlO+4+2H2O
D．向明矾溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液：Al3++2+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓++2H2O
10．下列变化过程没有涉及氧化还原反应的是
A．蘸有浓盐酸与浓氨水的玻璃棒靠近，有白烟产生 B．Fe(OH)2白色沉淀在空气中放置变成红褐色 C．打磨过的铝箔加热熔化但不滴落 D． Na2O2加入水中后，带火星的木条复燃
A．A B．B C．C D．D
11．向H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，溶液迅速变黄，稍后产生气体；再加入KSCN溶液，溶液变红，一段时间后，溶液颜色明显变浅。依据实验现象，下列分析正确的是
A．产生气体的原因是FeSO4将H2O2还原生成了O2
B．H2O2溶液与FeSO4溶液反应生成Fe3+的证据是“溶液迅速变黄”和“溶液变红”
C．溶液颜色变浅，可能是反应过程生成的水将Fe(SCN)3浓度稀释了
D．溶液变红的原因可用表示
12．某兴趣小组同学为研究Cu与Fe3+的反应进行如下实验(已知CuCl为白色固体，微溶于水)：
序号 I II III
实验 步骤 充分振荡，加入2mL蒸馏水 充分振荡，加入2mL蒸馏水 充分振荡，加入2mL蒸馏水
实验 现象 铜粉消失，溶液黄色变浅，加入蒸馏水后无明显现象 铜粉有剩余，溶液黄色褪去，加入蒸馏水后生成白色沉淀 铜粉有剩余，溶液黄色褪去，变成蓝色，加入蒸馏水后无白色沉淀
下列说法不正确的是
A．3个实验中消耗的铜粉的量不完全一样
B．实验I、II、III中均发生了反应2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+
C．II中加水后的离子反应可能是Cu2++Cu+2Cl-=2CuCl↓
D．上述实验表明能否形成白色沉淀主要取决于加入Cu的量
二、填空题（共9题）
13．FeCl3是常用的化学试剂，请回答相关问题：
(1)溶液呈黄色，是 引起的。
A、H2O B、Cl- C、Fe3+ D、Fe(OH)3
(2)饱和FeCl3溶液滴入沸水中，片刻后冷至室温，再用光照时有光亮通路，说明形成的是 。
A、溶液 B、胶体 C、浊液
(3)检验Fe3+离子，常用下列哪种试剂 。
A、KSCN溶液 B、Cl2水 C、FeCl2溶液
14．补齐物质与其用途之间的连线 。
物质 用途 A．浓硫酸——————a．作干燥剂 B．二氧化硫 b．作红色颜料 C．碳酸氢铵 c．作漂白剂 D．氧化铁 d．作膨松剂 E．氨气 e．作制冷剂
15．铁的性质
(1)铁的物理性质
铁有 和 。铁能导电，但其导电性不如铜和铝。铁能被磁体吸引。
(2)铁原子的结构
在一定条件下，铁作为还原剂，遇强氧化剂失去3个电子生成 价铁的化合物，遇到弱氧化剂失去2个电子生成 价铁的化合物。
(3)铁与非金属单质
①铁在氧气中点燃： 。
②铁在Cl2中燃烧： 。
(4)铁与酸反应
铁与稀H2SO4反应(离子方程式)： 。
(5)铁与盐溶液反应
铁与CuSO4溶液反应(离子方程式)： 。
(6)铁与水蒸气反应： 。
16．铝在地壳中的含量仅次于氧和硅，是地壳中含量最多的金属。
(1)写出铝的原子结构示意图 。
(2)地壳中含量前三位的元素中，和铝处于同一周期的元素是 。
(3)铝既能与酸又能与碱发生反应，写出其分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应得到的铝盐 、 。
(4)铝能和氧化铁发生铝热反应：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，工业上利用该原理来冶炼某些难熔的金属。在该反应中铝的作用是 ，标出该反应的电子转移方向和数目 。
(5)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]是一种常用的净水剂，写出水解的离子方程式并分析其净水原理 、 。
17．储氢纳米碳管的研究成功体现了科技的进步，但用电弧法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质——碳纳米颗粒，这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯其反应式为C＋K2Cr2O7＋H2SO4＝CO2＋K2SO4＋Cr2(SO4)3＋H2O（未配平）
（1）配平上述方程式 C＋ K2Cr2O7＋ H2SO4＝ CO2＋ K2SO4＋ Cr2(SO4)3＋ H2O
（2）上述反应中氧化剂是 （填化学式），氧化产物是 （填化学式）
（3）H2SO4在上述发应中表现出来的性质是 （填序号）
a.氧化性 b.氧化性和酸性 c.酸性 d.还原性和酸性
（4）若反应中电子转移了0.8mol，则产生的气体在标准状况下的体积为 L
（5）要使10mL0.5mol/L的K2Cr2O7，溶液被还原，至少要加入 mL2mol/L的H2SO4溶液
18．填空题
(1)取1.06g Na2CO3，溶于水配成10mL溶液，则该Na2CO3溶液的物质的量浓度为 ，若再往该溶液滴入足量稀盐酸至完全反应，标准状况下生成气体的体积为 。
(2)怎样用化学方法除去下列物质中混有的少量杂质(用有关反应的离子方程式表示)。
①铁粉中混有铝粉
②FeCl2溶液中混有CuCl2
③FeCl3溶液中混有FeCl2
19．(1)氢气在氯气中燃烧的化学方程式为 。
(2)容量瓶上需标有刻度线以下项中的 。(填序号)
①温度②浓度③容量④压强
(3)铁跟盐酸反应的离子方程式为 ，反应后的溶液分装在2支试管里，往一支试管里滴加适量氯水后溶液变成 色，再滴入几滴KSCN溶液，溶液变成 色。往另一支试管里滴入过量的NaOH溶液，反应的现象是 。
20．自古至今，铁及其化合物在人类生产生活中的使用发挥了巨大的作用。
(1)古代中国四大发明之一的司南是由天然磁石制成的，其主要成分是 (填化学式)。
(2)工业上，可利用硫酸亚铁溶液和氧气在催化剂条件下制作铁黄(FeOOH，一种不溶于水的黄色固体，写出该反应的离子方程式： 。
(3)从某工业废渣w g(主要含二氧化硅、氧化铁、氧化镁)中提取氧化铁的工艺流程如图(部分操作和条件略)：
已知：二氧化硅不溶于硫酸。
①滤渣的主要成分为 (填化学式)。
②写出与在高温条件下发生反应的化学方程式： 。
③请写出验证硫酸亚铁溶液中是否存在的实验方法： 。
④步骤Ⅴ中，发生反应的化学方程式为 。
⑤若提取过程中铁元素的损耗忽略不计，最终获得的氧化铁。则废渣中铁元素的质量分数为 。
21．根据下图装置，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备Fe(OH)2沉淀。
(1)试管Ⅰ里的试剂是 。
(2)在Ⅰ和Ⅱ中加入试剂后，应先 (打开、关闭)止水夹。某同学用如图装置也可制备Fe(OH)2沉淀。若没有苯，则可观察到的实验现象是 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．铁具有良好的导热性、导电性和延展性，故A正确；
B．Fe2O3是一种红色粉末，俗称铁红，常用作红色染料，故B错误；
C．加热条件下，Fe与Cl2发生反应生成氯化铁，故C正确；
D．FeO和Fe2O3都是碱性氧化物，都能与酸发生反应，分别生成亚铁盐和铁盐，故D正确；
故选B。
2．A
【详解】A．氧化铝是两性氧化物，和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠溶液，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠溶液和氢气，偏铝酸钠是强碱弱酸盐，水解生成氢氧化铝和氢氧化钠，溶液蒸干得到原溶质偏铝酸钠，A项正确；
B．向NaAlO2溶液中加入适量的AlCl3溶液，得到沉淀为氢氧化铝，将所得沉淀过滤、洗涤、加热灼烧生成氧化铝，不是氢氧化铝，B项错误；
C．铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气，氯化铝水解，AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl，氯化氢挥发，氯化铝溶液蒸干得到水解产物氢氧化铝，C项错误；
D．向AlCl3溶液中加入足量氨水进行反应生成氢氧化铝沉淀，过滤、洗涤、灼烧去掉水分，可以得到纯净氧化铝，D项错误；
答案选A。
3．B
【详解】A．硫酸铝中加入过量氨水，氨水是弱电解质，应写化学式，故A错误；
B．氢氧化铝跟盐酸反应：2Al(OH)3+6H+=2Al3++6H2O，故B正确；
C．硫酸铜与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀，故C错误；
D．偏铝酸钠溶液与过量稀硝酸，反应生成铝离子和水：AlO+4H+ = Al3++2H2O，故D错误。
综上所述，答案为B。
4．D
【详解】A．铁的熔点是1535℃，而铜的熔点为1083℃，所以铜球掉入铁水中会熔化，A不正确；
B．固态氢的熔点是-259，所以在-255℃时，氢是液态，B不正确；
C．水银在-38.8℃以下凝固，所以水银温度计不能测量-40℃的气温，C不正确；
D．钨的熔点高达3410℃，所以用钨制成的灯丝不易熔化，D正确；
故选D。
5．B
【详解】A．KSCN溶液可检验三价铁离子，不能用来除杂，应加入过量铁粉，故A错误；
B．SO2与NaOH溶液反应，氢气不反应，可以除去杂质，故B正确；
C．氯气与硫酸亚铁反应生成硫酸铁和氯离子，引入新的杂质，应该用双氧水，故C错误；
D．SiO2能与碱溶液反应生成可溶性盐，Fe2O3与碱溶液不反应，将原物质除掉，应该用盐酸，故D错误。
故答案选B。
【点睛】本题考查物质的分离、提纯和除杂等问题，根据除杂是不能引入新的杂质、不能影响被提纯的物质的性质和量，并且操作简单可行，除杂时要结合物质的物理性质和化学性质差异进行分离。
6．A
【详解】A．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，故A选；
B．目前我国流通的硬币是由合金材料制造的，故B不选；
C．铝制品在生活中非常普遍，这是因为铝容易被氧化形成致密的氧化膜，对内部金属起保护作用，故C不选；
D．由镍、铁、碳、钴组成的合金可以制造喷气式飞机的发动机叶片，能承受1100℃的高温，故D不选。
故选A。
7．A
【详解】A．次氯酸的酸性强于碳酸氢根弱于碳酸，所以即便少量二氧化碳通入次氯酸钠溶液也只能生成碳酸氢根，离子方程式为ClO－+H2O+CO2=HClO+HCO3－，A正确；
B．电解氯化镁溶液时，水得电子生成氢气和氢氧根离子，镁离子和氢氧根生成沉淀，离子方程式为2H2O+Mg2++2Cl－Mg(OH)2↓＋H2↑＋Cl2↑，B错误；
C．若MgCl2、Ba(OH)2和HCl的物质的量为1mol时，溶液混合后生成1mol水和0.5mol氢氧化镁沉淀，水离子方程式为Mg2++H++3OH-=Mg(OH)2↓+H2O，C错误；
D．铁和稀硝酸反应制得浅绿色溶液，说明铁过量生成Fe2+，离子方程式为3Fe+8H++2=3Fe2++2NO↑+4H2O，D错误；
答案为A。
8．B
【详解】A．若无Fe2＋，只含Fe3＋，滴加KSCN溶液后也会显红色，选项A不符合；
B．先滴加KSCN溶液，不显红色，说明溶液中不含Fe3＋，再滴加氯水后显红色，说明有Fe2＋被氧化成Fe3＋而使溶液呈红色，选项B符合；
C．因KMnO4溶液呈紫色，会干扰对红色现象的观察,选项C不符合；
D．只需滴加KSCN溶液只能用于检验Fe3＋，选项D不符合；
答案选B。
9．D
【详解】A．还原性：Fe2+＞Br-，Cl2先与Fe2+反应，然后再与Br-发生反应，所以将FeBr2与Cl2按1：1混合的离子方程式应该为：2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-，A错误；
B．当通入CO2气体过量时，反应产生NaHCO3，反应的离子方程式应该为：SiO+2CO2 +2H2O=H2SiO3↓+2，B错误；
C．Al(OH)3是两性氢氧化物，只能被强碱溶解，而不能与弱碱NH3·H2O发生反应，故向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3·H2O，反应产生Al(OH)3沉淀和(NH4)2SO4，反应的离子方程式应该为：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3，C错误；
D．向明矾溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液，反应产生BaSO4沉淀、KAlO2、H2O，反应的离子方程式应该为：Al3++2+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓++2H2O，D正确；
故合理选项是D。
10．A
【详解】试题分析：A、蘸有浓盐酸与浓氨水的玻璃棒靠近，发生反应：NH3+HCl==NH4Cl，没有元素化合价变化，不是氧化还原反应，正确；B、Fe(OH)2白色沉淀在空气中放置变成红褐色，发生反应：4Fe(OH)2 +O2+2H2O="=4" Fe(OH)3，属于氧化还原反应，错误；C、铝与氧气在加热条件下发生反应：4Al+3O22Al2O3，属于氧化还原反应，错误；D、过氧化钠加入水中发生反应：2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑，属于氧化还原反应，错误。
考点：考查氧化还原反应，元素化合物知识。
11．B
【分析】向H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，溶液迅速变黄，稍后产生气体，可发生如下两个反应： 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O、2H2O2O2↑+2H2O，再加入KSCN溶液，溶液变红，说明溶液中存在铁离子，一段时间后，溶液颜色明显变浅，说明过量的过氧化氢氧化了KSCN，由此分析解答。
【详解】A．产生气体是生成的Fe3+催化了H2O2的分解，反应方程式为：2H2O2O2↑+2H2O，A错误；
B．溶液迅速变黄，再加入KSCN溶液，溶液变红，则生成Fe3+，所以根据“溶液迅速变黄”和“溶液变红”可证明H2O2溶液与FeSO4溶液反应生成Fe3+，B正确；
C．溶液颜色变浅，可能是过量的H2O2氧化了KSCN，C错误；
D．溶液变红的原因是铁离子和硫氰根离子生成了络合离子，可用Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3表示，Fe(SCN)3不是沉淀，D错误；
故合理选项是B。
12．D
【详解】A．实验Ⅱ中Cu部分转化为Cu(I)消耗的铜粉多于其它两个实验，选项A正确；
B．实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中溶液黄色均褪去，推测都发生了反应2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+，选项B正确；
C．Ⅱ中加水后生成白色沉淀，根据元素种类推测应为CuCl，可能的离子反应Cu2++Cu+2Cl-=2CuCl↓，选项C正确；
D．实验Ⅱ、Ⅲ均加入过量的铜，后者未产生白色沉淀，表明能否形成白色沉淀由Cu的量和Cl-的浓度共同决定，选项D不正确。
答案选D。
13． C B A
【详解】(1)FeCl3溶液呈黄色，是Fe3+引起的，故选C；
(2)饱和FeCl3溶液滴入沸水中，制得的溶液为胶体，故选B。
(3)检验Fe3+离子，常用KSCN溶液，加入KSCN溶液时，溶液会呈现特殊的红色，故选A。
14．
【详解】B．二氧化硫具有漂白性，故选c．作漂白剂；
C．碳酸氢铵受热分解，生成的气体受热膨胀，故选d．作膨松剂；
D．氧化铁是红色的固体，故选b．作红色颜料；
E．氨气液化后气化时吸热，故选e．作制冷剂；
故答案为：。
15．(1) 延展性 导热性
(2) +3 +2
(3) 3Fe＋2O2Fe3O4 2Fe＋3Cl22FeCl3
(4)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑
(5)Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋
(6)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
【解析】略
16． 硅 AlCl3 NaAlO2 还原剂 生成的氢氧化铝胶体具有吸附性
【详解】（1）Al原子核内有13个质子、核外有13个电子，分别位于K、L、M层上，其原子结构示意图为；
（2）地壳中含量前三位的元素有O、Si、Al，与Al位于同一周期的元素在第三周期，为Si元素；
（3）Al能和稀盐酸、NaOH溶液分别反应生成盐和氢气，与盐酸生成的盐是AlCl3；与NaOH生成的钠盐为NaAlO2；
（4）该反应中Al失电子作还原剂，转移电子方向和数目为，
（5）明矾中含有Al3+，水解的离子方程式为；生成的氢氧化铝胶体具有吸附性，所以能净水。
17． 3 2 8 3 2 2 8 K2Cr2O7 CO2 c 4.48 10
【分析】（1）碳元素化合价由0升高为+4，Cr元素化合价由+6降低为+3，根据得失电子守恒、元素守恒配平；
（2）所含元素化合价降低的反应物是氧化剂，还原剂失电子化合价升高得到的产物是氧化产物；
（3）H2SO4中元素化合价不变，有盐K2SO4、Cr2(SO4)3生成；
（4）由可知，生成3mol CO2转移12mol电子。
（5）根据化学方程式计算要使10mL0.5mol/L的K2Cr2O7溶液被还原，需要2mol/L的H2SO4溶液的体积。
【详解】（1）碳元素化合价由0升高为+4，Cr元素化合价由+6降低为+3，根据得失电子守恒、元素守恒配平方程式为3C＋2K2Cr2O7＋8H2SO4＝3CO2＋2K2SO4＋2Cr2(SO4)3＋8H2O
（2）所含元素化合价降低的反应物是氧化剂，Cr元素化合价由+6降低为+3，所以K2Cr2O7 是氧化剂；还原剂失电子化合价升高得到的产物是氧化产物，C元素化合价由0升高为+4，氧化产物是CO2；
（3）H2SO4中元素化合价不变，有盐K2SO4、Cr2(SO4)3生成，硫酸表现出来的性质是酸性，故选c。
（4）由可知，生成3mol CO2转移12mol电子，所以转移0.8mol电子生成CO2的物质的量是 ，则产生的气体在标准状况下的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48 L；
（5）设需要2mol/L的H2SO4溶液的体积为VL；
3C＋2K2Cr2O7＋8H2SO4＝3CO2＋2K2SO4＋2Cr2(SO4)3＋8H2O
2 8
0.01L×0.5mol/L V×2mol/L
V=0.01L=10 mL
【点睛】本题考查氧化还原反应，会根据得失电子守恒配平氧化还原反应方程式是解题的关键，需要熟练掌握氧化还原反应的几组概念和计算。
18． 1mol L-1 0.224L 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ Fe+Cu2+=Cu+Fe2+ 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
【详解】(1)1.06g Na2CO3，n(Na2CO3)===0.01mol，
c(Na2CO3)===1mol L-1；
Na2CO3 +2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
1 1
0.01mol n(CO2)
n(CO2)=0.01mol，V=n×Vm=0.01mol×22.4mol/L=0.224L，
(2)①Al与NaOH溶液反应，而Fe不能，选NaOH溶液来除杂，发生离子反应为2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑，
②CuCl2与Fe反应生成氯化亚铁和Cu，过滤即可除去氯化铜，其反应的方程式为：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；
③氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁，其反应的离子方程式为：2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-；
点评：本题考查了物质的量的计算、有关化学方程式的计算、物质的除杂和方程式的书写，题目难度不大，注意物质的量应用与化学方程式的计算，侧重于考查学生的分析能力和计算能力。
19． ①③ 黄 红 生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色
【详解】(1)氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，化学方程式为 ，故答案为：；
(2)容量瓶上需标有刻度线及温度和容量，故答案为：①③；
(3)铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，离子方程式为：；氯化亚铁溶液中滴加氯水，反应得到氯化铁溶液，Fe3+在溶液中黄色；再滴入几滴KSCN溶液，Fe3+遇到SCN-溶液变成红色；氯化亚铁溶液中滴入过量的NaOH溶液，反应生成白色的氢氧化亚铁沉淀，在空气中被氧化为红褐色的氢氧化铁沉淀，反应的现象是：生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；故答案为：；黄；红；生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。
20．(1)Fe3O4
(2)
(3) SiO2 取少量待测液于试管中，加入几滴KSCN溶液，若溶液呈红色，则含有，如无明显现象，则无
【详解】（1）Fe3O4有磁性，天然磁石的主要成分为Fe3O4，答案：Fe3O4；
（2）用硫酸亚铁溶液和氧气在催化剂条件下制作铁黄（FeOOH，一种不溶于水的黄色固体），该反应的离子方程式为： ，答案：。
（3）根据题意和流程图可知，步骤Ⅰ焙烧的目的是CO还原Fe2O3，，在焙烧后的固体中不溶于稀硫酸的只有SiO2，故步骤ⅱ的滤渣为SiO2；步骤ⅲ净化除镁后，得到硫酸亚铁溶液，用KSCN溶液检验硫酸亚铁溶液中是否存在，在步骤ⅳ中碳酸氢铵与硫酸亚铁反应生成碳酸亚铁，同时反应中有一种气态产物为二氧化碳，步骤Ⅴ中，发生反应为煅烧碳酸亚铁得到氧化铁，因此化学方程式为 。的氧化铁的物质的量 mol，铁元素的质量分数 ，答案：SiO2；；取少量待测液于试管中，加入几滴KSCN溶液，若溶液呈红色，则含有，如无明显现象，则无；；。
21．(1)铁屑、稀H2SO4
(2) 打开 白色沉淀逐渐变成灰绿色，最后变成红褐色
【分析】由于Fe(OH)2极易被氧化，所以在使用上述装置制备Fe(OH)2时，应当在Ⅰ试管中加入铁粉和稀硫酸，Ⅱ试管中加入NaOH溶液；初始阶段，打开止水夹K，利用试管Ⅰ中产生的氢气对整套装置进行排气，驱赶装置内的空气和溶液中溶解的O2；一段时间后再关闭止水夹K，利用Ⅰ试管中气压的逐渐增大，将含有Fe2+的溶液排入到Ⅱ试管中，这样就能制备出保存时间较长的Fe(OH)2了。
【详解】（1）通过分析可知，试管Ⅰ中应当加入稀硫酸和铁粉，产生氢气的同时也产生Fe2+，利用产生的氢气再配合止水夹K适当地开闭，就可以实现对整套装置内残留空气的排气，故答案为：铁屑、稀H2SO4；
（2）由于Fe(OH)2极易被氧化，所以在初始阶段，打开止水夹K，利用试管Ⅰ中产生的氢气对整套装置进行排气，驱赶装置内的空气和溶液中溶解的O2；若没有苯，氢氧化亚铁迅速被氧化为氢氧化铁，则可观察到的实验现象是白色沉淀逐渐变成灰绿色，最后变成红褐色，故答案为：打开；白色沉淀逐渐变成灰绿色，最后变成红褐色。
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