第三章《 铁 金属材料》单元测试卷
一、单选题
1．现有铜粉和锌粉的混合物，取a g加入200 mL的稀硝酸中并加热，固体和硝酸恰好完全反应，并产生标准状况下的NO 2.24 L；另取等质量的该混合物在空气中充分加热得到b g固体，将所得固体溶于上述稀硝酸，消耗硝酸的体积为V mL。下列说法错误的是
A．V=150 mL
B．硝酸的浓度为2 mol·L-1
C．a g铜粉和锌粉的物质的量之和为0.3 mol
D．b=a+2.4
2．下列离子方程式书写正确的是
A．金属钠与水反应：
B．和溶液混合：
C．碳酸氢钠溶液与盐酸反应：
D．向溶液中加入过量的氨水：
3．下列物质久置于空气中会发生相应的变化，其中发生了氧化还原反应的是（ ）
A．氢氧化钠的表面发生潮解 B．澄清石灰水变浑浊
C．浓硫酸的体积增大 D．铁生锈
4．在浓度均为4.0 mol·L－1的盐酸和硫酸各100 mL溶液中，分别加入等质量的锌粉，充分反应后生成气体体积比为2∶3，则加入锌粉的质量是
A．6.5 g B．13.0 g C．19.5 g D．26.0 g
5．下列物质在氧气中燃烧，产生大量白烟的是
A．红磷 B．铁丝 C．木炭 D．硫
6．下列说法正确的是
A．铝制品在生活中被广泛应用，说明铝是一种不活泼金属
B．因为Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物
C．Al2O3能跟所有的酸、碱溶液反应
D．Al2O3能跟强的酸、碱溶液反应
7．设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法错误的是
A．室温下，0.2mol·L-1的Na2SO4 溶液中含Na+ 数目为0.4NA
B．高温下，0.3mol Fe与足量水蒸气反应，生成的H2 分子数目为0.4NA
C．标准状况下， NA个HI 分子所占的体积约为22.4L
D．2.3g的金属钠与足量的O2 反应，转移的电子数目为0.1 NA
8．利用铜矿石(主要成分为，还含少量，，制备晶体的流程如下图所示。已知在酸性条件下不稳定，易生成金属和，下列说法错误的是
A．“滤渣1”的成分为、
B．“氧化”过程中的离子方程式：
C．“调”所用的试剂a可选用
D．操作X为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
9．高效净水剂聚合氯化铝铁()的组成可表示为，该物质广泛应用于日常生活用水和工业废水的净化处理。某工厂欲以工业废料(金属铁、铝及其氧化物)为原料、采用如下流程来制取：
下列判断错误的是
A．因在水中生成氢氧化铝和氢氧化铁而能净水
B．往甲溶液中滴入溶液后溶液一定呈血红色
C．试剂具有氧化性
D．乙溶液一定不呈强碱性
10．下列物质的转化在给定条件下能实现的是
①铝土矿
②盐卤(含)溶液无水
③
④
⑤NaCl溶液无水
⑥溶液
A．③⑥ B．③⑤⑥ C．①④⑤ D．①③⑥
11．下列除去物质中含少量杂质的方法正确的是
选项 物质(括号内为杂质) 实验方法
A FeCl2(FeBr2) 加入适量氯水，再加CCl4萃取、分液
B NaCl(KNO3) 样品配制成热饱和溶液，冷却结晶，过滤
C Cu(CuO) 加入稀硝酸，过滤、洗涤、干燥
D 镁粉(铝粉) 加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥
A．A B．B C．C D．D
12．下列有关实验的说法正确的是
A．做蒸馏实验时，如果加热后发现忘记加沸石，应停止加热，冷却后补加
B．氨气可使湿润的蓝色石蕊试纸变红
C．用稀硝酸除去Cu中混有的CuO
D．向某溶液中滴加氯水后再滴加KSCN溶液，溶液变红说明原溶液一定含有Fe2+
13．向含有c（FeCl3）=0.2mol L﹣1、c（FeCl2）=0.1mol L﹣1的混合溶液中滴加稀NaOH溶液可得到一种黑色分散系，其中分散质粒子是直径约为9.3nm的金属氧化物，下列有关说法中正确的是
A．该分散系的分散质为Fe2O3
B．可用过滤的方法将黑色金属氧化物与NaCl分离开
C．在电场作用下，阴极附近分散系黑色变深，则说明该分散系带正电荷
D．当光束通过该分散系时，可以看到一条光亮的“通路”
14．下列有关铁及其化合物的说法中正确的是
A．铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在
B．铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁元素的化合价均为+3价
C．铁在氯气中燃烧如果铁过量会生成FeCl2
D．工业上用CO在高温条件下还原含Fe2O3的铁矿石炼铁
15．下列除杂的操作不正确的是
A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量氧化镁充分反应后过滤
B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤
C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤
D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2+氧化成Fe3+，再加入CuO充分反应后过滤
二、填空题
16．准确称取某种铁的氧化物，用足量的进行还原，将生成的全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀，计算该氧化物的化学式：_______。
17．将xgFe、FeO和Fe2O3混合物分成两等份，向其中一份中滴加500mL稀硝酸，固体恰好完全溶解并产生标准状况下NO气体aL，溶液中Fe元素均以+3价形式存在，另一份固体与足量H2反应质量减少yg。根据以上数据计算稀硝酸的浓度为___mol·L-1(写出计算过程)。
18．对化学反应的原理及物质的性质的认识离不开化学实验。回答下列问题。
(1)探究Ba(OH)2溶液与稀硫酸反应的实质。
向20mL0.01mol·L-1Ba(OH)2溶液中滴入几滴酚酞溶液，然后向其中匀速逐滴加入0.2 mol·L-1H2SO4溶液。测定电导率的变化如图所示。
①Ba(OH)2在水中的电离方程式是_______。
②A-B段，除电导率下降外，还能观察到的现象是_______，用离子方程式表示有关实验现象的原因_______。
(2)探究FeSO4溶液的性质。
①性质预测：从物质类别角度分析FeSO4属于盐，可以与某些碱反应；从元素化合价变化的角度分析FeCl2具有的性质是_______。
②实验探究：
FeSO4溶液 序号 操作
i 滴加NaOH溶液
ii 加入少量锌粉
iii 加入几滴酸性KMnO4溶液
i中的现象是_______，ii中的离子方程式是_______，iii中的现象是_______。
三、计算题
19．向铁和氧化铁的混合物中加入500mL0.20mol·L-1稀盐酸后恰好完全反应，得到只含一种金属离子的浅绿色溶液，并收集到448mL氢气(标准状况下测定)。回答下列问题；
(1)反应后溶液中的溶质为_______(填写化学式)。
(2)反应后溶液中的溶质为_______mol。
(3)原混合物中单质铁的质量为_______g。
20．某研究小组通过以下方法测定某铁矿石样品(主要成分为)中铁元素的质量分数：取20.0g铁矿石样品，粉碎后加入足量盐酸，充分反应后过滤，向滤液中加入足量氢氧化钠溶液，过滤、洗涤，将所得的沉淀灼烧，冷却后称得固体质量为16.0g。请根据以上信息计算该铁矿石样品中铁元素的质量分数___________。(假设杂质不与盐酸反应)
四、实验题
21．铁及其化合物在生产生活中有重要用途。某化学兴趣小组同学设计以下实验探究铁及其化合物性质。
Ⅰ.氢氧化亚铁的制备：
两组同学分别设计如下实验探究能较长时间观察到白色Fe(OH)2沉淀的制取方法。
A组实验：用NaOH溶液和FeSO4溶液直接反应。(如图1)
(1) FeSO4可由铁粉还原Fe2(SO4)3制得，反应的离子方程式是：_______。
(2)该方法能观察到白色Fe(OH)2沉淀，但沉淀颜色快速发生变化，其颜色变化为_______。
B组实验：选用稀硫酸、铁粉、NaOH溶液进行实验，装置如图2。
(3)实验时，先_______(填“打开”或“关闭”)止水夹K，然后打开分液漏斗的玻璃塞和活塞，使稀硫酸与铁粉反应，一段时间后， _______(填“打开”或“关闭”)止水夹K，制得白色Fe(OH)2沉淀，且沉淀能持续一段时间不变色。
Ⅱ.“铁与水反应”的实验，并检验产物的性质：
(4)①A装置的作用是_______B中反应的化学方程式为_______。
②D的作用是_______。
③点燃E处酒精灯之前应进行的操作是_______。
22．如图所示，此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6mol L-1的硫酸，其他试剂任选。填写下列空白：
（1）B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的药品是__。A中反应的离子方程式是__。
（2）实验开始时先将活塞a__(填“打开”或“关闭”)。
（3）简述生成Fe(OH)2的操作过程：__。
（4）实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B瓶中发生的反应为__。
（5）下列各图示中，___能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。(填序号)
参考答案：
1．C
【分析】铜粉和锌粉与硝酸反应时，化合价均由0价变为+2价，生成标准状况下的NO 2.24L，即0.1mol，N原子的化合价由+5价变为+2价，得到0.3mol电子，则铜粉和锌粉的混合物的物质的量的和为0.15mol；消耗硝酸200mL，生成盐的硝酸为0.3mol，生成NO的硝酸为0.1mol，则硝酸的浓度=0.4mol÷0.2L=2mol/L。
【详解】A．分析可知，Cu、Zn的物质的量为0.15mol，生成氧化物的物质的量也为0.15mol，消耗硝酸的物质的量为0.3mol，分析可知，硝酸的浓度为2mol/L，则V=150 mL，A说法正确；
B．分析可知，硝酸的浓度为2 mol·L-1，B说法正确；
C．分析可知，a g铜粉和锌粉的物质的量之和为0.15mol，C说法错误；
D．分析可知，a g铜粉和锌粉的物质的量之和为0.15mol，生成氧化物时，消耗0.15mol的氧原子，b=a+0.15mol×16g/mol=a+2.4，D说法正确；
答案为C。
2．D
【详解】A．金属钠与水反应：，故A错误；
B．和溶液混合，没有按照比例拆分，因此离子方程式为：，故B错误；
C．碳酸氢钠溶液与盐酸反应，碳酸氢根不能拆：，故C错误；
D．向溶液中加入过量的氨水：，故D正确。
综上所述，答案为D。
3．D
【详解】A. 氢氧化钠的表面发生潮解是因为吸收了空气中的水蒸气发生了潮解，故A不符合题意；
B. 澄清石灰水变浑浊是因为吸收了空气中的CO2，发生反应生成了碳酸钙的原因，故B不符合题意；
C. 浓硫酸的体积增大是因为浓硫酸吸收了空气中的水蒸气，故C不符合题意；
D. 铁生锈是铁在潮湿的空气中被氧气氧化的结果，发生了氧化还原反应，故D符合题意；
所以本题答案：D。
4．C
【详解】n(HCl)=0.1L×4mol/L=0.4mol，n(H2SO4)=0.1L×4mol/L=0.4mol，二者中含有的氢离子的物质的量分别为0.4mol和0.8mol，均与Zn反应生成氢气。若酸足量与等质量Zn反应生成氢气相同，若锌足量与酸反应生成氢气为1：2，由充分反应后生成气体体积比为2：3，可知盐酸不足，硫酸过量，由Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑可知，n(H2)=0.4mol×=0.2mol，则Zn与硫酸反应生成的氢气为0.2mol×=0.3mol，由Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知，n(Zn)=n(H2)=0.3mol，则加入锌粉的质量是0.3mol×65g/mol=19.5g，故选C。
【点睛】把握发生的反应、过量判断为解答的关键。判断时可以利用假设法，若酸足量与等质量Zn反应生成氢气相同，若Zn足量与酸反应生成氢气为1：2，由充分反应后生成气体体积比为2：3，可知盐酸不足，硫酸过量。
5．A
【详解】A．红磷在氧气中燃烧的实验现象是：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成大量的白烟，A符合题意；
B．铁丝在氧气中燃烧的现象是：剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体，B不符合题意；
C．木炭在氧气中燃烧的实验现象是：发出红光、放出热量,产生使澄清石灰水变浑浊的气体，C不符合题意；
D．硫在氧气中燃烧的实验现象是：明亮的蓝紫色火焰,放出大量的热,能闻到刺激性气味，D不符合题意；
故选A。
6．D
【详解】A．铝制品在生活中被广泛应用，是由于Al比较活泼，与空气中的氧气反应产生的Al2O3薄膜非常致密，对内层金属起保护作用，而不是因为铝是不活泼金属，A错误；
B．Al2O3是金属氧化物，但氧化铝既能与强酸反应产生盐和水，也能与强碱反应产生盐和水，因此它是两性氧化物，而不是碱性氧化物，B错误；
C．Al2O3只能跟强酸、强碱溶液反应，而不能与弱碱反应，C错误；
D．Al2O3是两性氧化物，能跟强的酸、碱溶液反应，D正确；
故合理选项是D。
7．A
【详解】A．只有溶液浓度缺少溶液体积，不能计算微粒数目，A错误；
B．高温下Fe与水蒸气发生反应：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，每3 mol Fe反应产生4 mol H2，则0.3 mol Fe反应产生H2的物质的量为0.4mol，故反应产生H2的数目是0.4NA，B正确；
C．标准状况下 NA个HI 分子为1mol，所占的体积约为22.4L，C正确；
D．2.3 gNa的物质的量是0.1 mol，由于Na是+1价金属，所以0.1 mol Na与足量的O2反应，转移电子的物质的量是0.1 mol，则转移的电子数目为0.1NA，D正确；
故选A。
8．B
【分析】由流程可知，原料(含Cu2O、Fe3O4、SiO2)与足量稀硫酸作用后得CuSO4、FeSO4虑液和SiO2、Cu滤渣。在滤液中加过氧化氢将Fe2+氧化为Fe3+，然后调节溶液的pH使Fe3+沉淀而得CuSO4溶液，再将CuSO4溶液蒸发浓缩、降温结晶、过滤洗涤即得晶体CuSO4 5H2O。
【详解】A．因Cu+在酸性条件下不稳定，易生成金属Cu和Cu2+，所以硫酸与氧化亚铜反应方程式为：H2SO4+Cu2O=CuSO4+Cu+H2O，四氧化三铁可溶于硫酸，反应方程式为：Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O，部分Cu与硫酸铁反应生成硫酸铜和硫酸亚铁，二氧化硅与硫酸不反应，故“滤渣1”的成分为：SiO2、Cu，A正确；
B．滤液中含Cu2+、Fe2+，Fe2+可被过氧化氢氧化为Fe3+，反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，B错误；
C．调节溶液的pH使Fe3+沉淀，为了不引入杂质，试剂a可选用CuO消耗H+来增大pH，C正确；
D．从CuSO4溶液溶液得到带有结晶水的晶体，可以采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥即得晶体CuSO4 5H2O，D正确；
故选B。
9．B
【详解】A．在水中可生成具有吸附性的氢氧化铝和氢氧化铁，可用于净水，A不符合题意；
B．由于、以及的物质的量的关系无法确定，故不能确定甲溶液中元素的存在形式，即不能确定溶液中是否存在，则加入溶液后溶液不一定呈血红色，B符合题意；
C．因中为价，故试剂X应为氧化剂，将氧化成，C不符合题意；
D．若乙溶液呈强碱性，因氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，则不可能生成，故意溶液不一定呈强碱性，D不符合题意。
故选：B。
10．A
【详解】①铝土矿与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠溶液通入足量的盐酸，生成氯化铝，得不到氢氧化铝，故①错误；
②盐卤（含MgCl2）与石灰乳反应生成氢氧化镁，氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁溶液，但由于Mg2+水解Mg2++2H2O Mg(OH)2+2H+，加热蒸发HCl挥发，平衡向右移动，所以得不到无水MgCl2，故②错误；
③氨催化氧化生成一氧化氮和水，一氧化氮氧化生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，符合各步转化，故③正确；
④硫在氧气中燃烧只能生成二氧化硫，不能生成三氧化硫，故④错误；
⑤电解氯化钠溶液可以得到氯气，氯气与铁反应生成FeCl3，不是，故⑤错误；
⑥SiO2与氢氧化钠反应Na2SiO3，Na2SiO3溶液中通二氧化碳发生反应生成H2SiO3，故⑥正确；
综上所述选A。
11．D
【详解】A．由于还原性：Fe2+＞Br-，所以加入适量氯水先氧化Fe2+，再氧化Br-，不能达到除杂、净化的目的，A错误；
B．硝酸钾的溶解度随温度的变化较大，NaCl的溶解度受温度的影响变化较小，应该将样品配制成热饱和溶液，再蒸发浓缩后趁热过滤，可以除去混去的硝酸钾杂质，B错误；
C．铜、氧化铜都溶于稀硝酸，不能达到除杂、净化的目的，C错误；
D．Mg不溶于NaOH溶液，而Al可以溶于NaOH溶液生成NaAlO2溶液，能够达到除杂、净化的目的，D正确；
故合理选项是D。
12．A
【详解】A．蒸馏时加沸石防止暴沸，温度高加沸石易导致液滴飞溅，则加热后发现忘记加沸石，应停止加热，冷却后补加，故A正确；
B．氨气溶于水呈碱性，所以氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，不能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，故B错误；
C．Cu、CuO均与硝酸反应，不能用稀硝酸除杂，应选盐酸或稀硫酸，故C错误；
D．滴加氯水后可氧化亚铁离子，干扰检验，应先加KSCN溶液无现象，再加氯水变血红色，检验原溶液含有Fe2+，故D错误；
故答案为A。
13．D
【详解】A.氧化铁是红棕色固体,不是黑色,所以该分散系的分散质不可能是氧化铁，故错误；
B. 分散质粒子是直径约为9.3nm能通过滤纸，故不能用过滤的方法分离黑色固体和氯化钠溶液，故错误；
C. 在电场作用下，阴极附近分散系黑色变深，则说明黑色的微粒带正电荷，但不能说明分散系带正电荷，故错误；
D.该分散系属于胶体，有丁达尔效应，故正确。
故选D。
14．D
【详解】A．自然界中有少量铁以单质形式存在(如陨铁)，选项A错误；
B．铁在纯氧中燃烧产物是Fe3O4，其中铁的化合价有＋2价和＋3价两种价态，选项B错误；
C．铁与氯气反应无论氯气过量与否都会生成氯化铁，选项C错误；
D．金属活动顺序表中铁到铜是用还原法治炼，工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的铁矿石炼铁，选项D正确；
答案选D。
15．C
【详解】A.FeCl3溶液中存在水解平衡：FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl，加入的MgO与H+反应，使上述平衡右移，使Fe3+转化为Fe(OH)3而除去，故A正确；
B.加入过量的铁粉，FeCl3与铁粉反应生成FeCl2，过滤，而达到除杂的目的，故B正确；
C.加入NaOH溶液，Cu2+、Fe3+均能转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求，故C错误；
D.先用H2O2将Fe2+氧化成Fe3+，再利用FeCl3的水解，加入的CuO调节溶液的pH使Fe3+转化成Fe(OH)3而除去，故D正确。
故选C。
【点睛】解决除杂问题时，抓住除杂质的必需条件：加入的试剂只能与杂质反应，反应后不能引入新的杂质。
16．
【详解】全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀，即碳酸钙的物质的量为0.04mol，根据碳元素守恒可知物质的量为0.04mol，根据氧元素守恒可知，铁的氧化物中O元素的物质的量为0.04mol，则铁元素的物质的量为，则该铁的氧化物中，则该氧化物的化学式为。
17．mol·L-1
【详解】根据反应3H2+Fe2O32Fe+3H2O，H2+FeOFe+H2O质量减少yg，减少的质量为氧的质量，所以m(Fe)=(x-y)g，故n(Fe)=mol，再根据 Fe2O3+6HNO3=2Fe(NO3)3+3H2O，3FeO+10HNO3 =3Fe(NO3)3+NO+5H2O，Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O，可得 n(HNO3)= n(Fe)×3+ n(NO)，已知n(Fe)=mol=，n(NO)=mol=mol，n(HNO3)=3×+，c(HNO3)===mol/L；
18．(1) Ba(OH)2=Ba2++2OH- 产生白色沉淀，且溶液颜色逐渐变浅直到消失 Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O
(2) 氧化性和还原性 产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色 Zn+Fe2+= Zn2++ Fe 酸性KMnO4溶液的紫色褪去
【解析】（1）
溶液导电能力强弱受溶液中离子浓度和离子带电荷量的影响。氢氧化钡溶于水完全电离，与硫酸发生酸碱中和反应生成弱电解质H2O和白色难溶盐BaSO4在，使溶液导电能力逐渐降低，离子反应式为：Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O；
（2）
亚铁离子化合价为+2价，处在铁元素化合价最高价态与最低价态之间，既有氧化性又有还原性；结合亚铁离子的化学性质可得：亚铁离子与氢氧根反应生成易被氧化的、难溶于水的白色氢氧化亚铁，加入活动性顺序比铁靠前的锌单质发生氧化还原反应生成锌离子和铁单质，加入强氧化剂KMnO4发生氧化还原反应，KMnO4被还原，溶液褪色。
19． FeCl2 0.05 1.68
【分析】根据题意发生的反应有3个：Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O，2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，Fe＋2H＋=H2↑＋Fe2＋。
【详解】(1)铁和氧化铁的混合物中加入500mL0.20mol·L-1稀盐酸后恰好完全反应，反应后只得到只含一种金属离子的浅绿色溶液，则反应后溶液中的溶质为FeCl2；
(2)因为得到只含一种金属离子的浅绿色溶液，根据Fe~FeCl2~2HCl有n(FeCl2)===0.05mol；
(3)根据铁元素守恒，得出n(Fe)＋2n(Fe2O3)=0.05mol；根据题意，整个过程中Fe变为+2价，HCl中的H变为0价，根据得失电子数目守恒，2n(Fe)=2n(Fe2O3)＋2n(H2)，2n(Fe)=2n(Fe2O3)＋2×，联立解得n(Fe)=0.03mol，n(Fe2O3)=0.01mol，m(Fe)=0.03mol×56g·mol－1=1.68g。
20．56.0%
【详解】由题意可知，铁矿石样品中的氧化铁与足量盐酸充分反应得到氯化铁溶液，氯化铁溶液与足量氢氧化钠溶液反应得到氢氧化铁沉淀，氢氧化铁灼烧得到氧化铁，由铁原子个数守恒可知，铁矿石样品中铁元素的质量分数为×100%=56.0 %，故答案为：56.0%。
21．(1)Fe＋2Fe3＋=2Fe2＋
(2)白色沉淀迅速变为灰绿色最终变为红褐色
(3) 打开 关闭
(4) 产生水蒸气 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 吸收未反应的水蒸气 收集H2，并检验其纯度
【分析】铁与盐酸反应，生成硫酸亚铁和氢气；硫酸亚铁与NaOH溶液反应，可生成Fe(OH)2沉淀，但Fe(OH)2的还原性比较强，易被空气中的氧气氧化，所以应设法控制空气与Fe(OH)2接触，以便能较长时间看到Fe(OH)2的颜色。
（1）
铁粉还原Fe2(SO4)3可生成FeSO4，反应的离子方程式是：Fe＋2Fe3＋=2Fe2＋。答案为：Fe＋2Fe3＋=2Fe2＋；
（2）
白色Fe(OH)2沉淀在空气中易被氧气逐渐氧化，最后生成红褐色的Fe(OH)3，则颜色变化为：白色沉淀迅速变为灰绿色最终变为红褐色。答案为：白色沉淀迅速变为灰绿色最终变为红褐色；
（3）
制取Fe(OH)2时，左侧具支试管中产生FeSO4，然后由产生的氢气压入右侧广口瓶内，与NaOH溶液发生反应，从而生成Fe(OH)2沉淀。实验时，先让Fe与稀硫酸反应制取FeSO4和H2，所以应打开止水夹K，然后打开分液漏斗的玻璃塞和活塞，使稀硫酸与铁粉反应，一段时间后，关闭止水夹K，制得白色Fe(OH)2沉淀。答案为：打开；关闭；
（4）
①A装置是制水蒸气的装置，则作用是产生水蒸气，B中铁粉与高温水蒸气反应，生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
②因为还原CuO的H2必须干燥，所以D的作用是吸收未反应的水蒸气。
③因为H2与空气混合时，点燃会发生爆炸，所以点燃E处酒精灯之前应进行的操作是收集H2，并检验其纯度。答案为：产生水蒸气；3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；吸收未反应的水蒸气；收集H2，并检验其纯度。
【点睛】图2中制取FeSO4溶液时，生成的H2有助于排出装置内的空气。
22． 铁屑 Fe+2H+=Fe2++H2↑ 打开 关闭活塞a，使FeSO4溶液压入B瓶中进行反应 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ①②③⑤
【分析】制取氢氧化亚铁使用的试剂是硫酸亚铁和氢氧化钠溶液，但是一定要注意隔绝氧气的氧化，A是产生硫酸亚铁的装置，保证其进入B中，要借助氢气产生的压强，根据实验试剂以及原理来回答分析即可。
【详解】（1）B中盛一定量的NaOH溶液，则A中必须提供亚铁离子，所以应预先加入的试剂是铁粉，A中反应的离子方程式是Fe+2H+=Fe2++H2↑，故答案为铁屑；Fe+2H+=Fe2++H2↑；
（2）为防止生成的氢氧化亚铁被氧化，则需要利用稀硫酸和铁反应产生的氢气排尽装置中的空气，如果不打开活塞E，会造成安全事故，所以要打开活塞a，使生成的气体进入装置B，一方面能除去A和B装置中的空气，另一方面能防止安全事故的发生，故答案为打开；
（3）铁和硫酸反应有氢气生成，关闭活塞a，导致A装置中氢气增大使FeSO4溶液被压入B瓶中进行反应生成氢氧化亚铁，故答案为关闭活塞a，使FeSO4溶液压入B瓶中进行反应；
（4）氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁，反应方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
（5）对比5个实验明显可以发现选项③、⑤加入有机物作隔离层和空气接触少，②中Fe和稀硫酸生成氢气能排出装置中的氧气，所以也能减少与氧气接触，①中盛有氢氧化钠溶液的滴管伸入放有还原性铁粉的硫酸亚铁溶液中，可以避免试管中部分氧气对氢氧化亚铁的氧化，则能减少与氧气接触；只有④生成的氢氧化亚铁能够与空气中氧气发生反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，导致不能长时间观察到氢氧化亚铁，故答案为①②③⑤。
【点睛】考查氢氧化亚铁的制取，氢氧化亚铁极易被氧气氧气，所以制取氢氧化亚铁时注意必须在无氧气条件下进行反应，这是高中化学中较重要的一个实验。
