第三章 铁 金属材料 单元测试卷
一、单选题
1．现有51.2g由、和组成的固体混合物，用400g质量分数为的盐酸恰好将之完全溶解。将此固体混合物用充分还原，则生成的铁的质量为
A．38.4g B．34g C．24.6g D．44.8g
2．为了检验某FeSO4溶液是否变质，可向溶液中加入
A．铁片 B．铜片 C．KSCN溶液 D．3%的过氧化氢溶液
3．类推时要注意物质的相似性和特殊性，下列类推结论正确的是
选项 化学事实 类推结论
A 是碱性氧化物 也是碱性氧化物
B 溶解度： 溶解度：
C Na投入溶液会生成蓝色沉淀 Na投入溶液也会生成红褐色沉淀
D 、溶液均显碱性 钠盐溶液均能使酚酞溶液变红
A．A B．B C．C D．D
4．下列除杂试剂和分离方法都正确的是
选项 物质(括号内为杂质) 除杂试剂 分离方法
A Fe(Cu) 盐酸 过滤
B MgO(Al2O3) 氨水 过滤
C FeCl2溶液(FeCl3) 铁粉 过滤
D Na2CO3(NaHCO3)溶液 CO2 通入过量CO2
A．A B．B C．C D．D
5．下列物质中，既能用单质间的化合反应又能由单质与盐酸反应而制得的是
A． B． C． D．
6．化学与社会、健康及环境保护息息相关，下列有关化学的使用或者描述不正确的是
A．长期服用治疗胃酸过多 B．作补血剂时可与维生素C同时服用
C．硬铝是制造飞机和宇宙飞船的理想材料 D．常作为红色涂料
7．下列离子在指定条件下的溶液中，一定能大量共存的是
A．0.1 mol·L-1的 FeCl3溶液中：K+、NH、I-、SO
B．在加入铝粉能产生氢气的溶液中：Na+、K+、NO、HCO
C．透明澄清溶液中：NH、Fe2+、SO、Cl-
D．0.1 mol·L-1的 Na2CO3溶液中：Mg2+、NH、Cl-、NO
8．为探究铁及其化合物的性质，某化学兴趣小组利用铁与水蒸气反应所得的固体进行了实验，先用过量盐酸溶解，并分成4份，继续如下实验：
实验 操作与现象
① 加入高锰酸钾溶液，紫色褪去
② 加入溶液，生成蓝色沉淀
③ 加入KSCN溶液，无明显现象
④ 加入NaOH溶液，生成的白色沉淀逐渐变为灰绿色，最后变为红褐色
依据上述实验现象，下列结论合理的是A．实验①说明溶液中一定含有
B．实验③说明该固体中不含三价铁
C．实验②③说明反应后的固体中有铁粉剩余
D．实验④中灰绿色的沉淀是
9．下列有关、的性质及应用的说法正确的是
①不能用酸性高锰酸钾溶液检验溶液中是否含有
②将废铁屑加入溶液中，可用于除去工业废气中的
③向溶液中滴加溶液，溶液显红色
④将NaOH浓溶液滴加到饱和溶液中制备胶体
⑤向溶液中加入过量铁粉的离子方程式：
⑥与在酸性溶液中的反应：
A．①②⑥ B．①②③ C．①④⑤ D．②④⑥
10．某废催化剂主要含有Al2O3、MoO3、Fe2O3及少量杂质。通过如下工艺流程可以回收钼和铝。
已知：溶液中含铝元素离子浓度的对数lgc与溶液pH的关系如图所示：
下列说法中正确的是
A．“焙烧”中生成Na2MoO4的反应：
B．浸出渣主要成分是Fe(OH)3
C．沉铝时调节pH范围3.7~4.7
D．Na2MoO4的溶解度受温度变化的影响比Na2SO4小
11．常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A．1.0mol/L的KSCN溶液：Na+、Fe3+、Cl-、SO
B．使石蕊呈红色的溶液：Fe2+、K+、Cl-、ClO-
C．能与HCO反应的溶液：Na+、Al3+、Cl-、CO
D．澄清透明溶液：Na+、Cu2+、Cl-、SO
12．下列“实验结论”与“实验操作及事实”相符的一组是
选项 实验操作及事实 实验结论
A 向某溶液中加入硝酸银溶液，产生白色沉淀 该溶液中一定含有Cl-
B 向某溶液中加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成 该溶液中一定含有SO
C 向某溶液中加入稀盐酸，有无色无味气体生成，该气体能使澄清石灰水变浑浊 该溶液中可能含有CO或HCO
D 向某溶液中加入酸性KMnO4溶液，溶液紫色褪去 该溶液中一定含有Fe2+
A．A B．B C．C D．D
13．《新修本草》是药圣李时珍《本草纲目》的修订本，记载药物844种，其中有关“青矾”的描述为：“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃……烧之赤色……”，据此推测，“青矾”的主要成分及涉及的主要化学性质是
选项 主要成分 涉及主要化学性质
A 加热脱水生成
B 加热分解生成
C 加热分解生成
D 加热分解生成
A．A B．B C．C D．D
14．对印刷电路板制作过程中( )产生废液X进行回收处理，流程如下图所示。下列说法不正确的是
A．1molFeCl3与Cu完全反应，转移电子数约为6.02×1023
B．若废液X中滴加KSCN溶液变红，则X中
C．若向溶液A中、溶液B中分别加入少量铁粉，铁粉均有减少
D．实验室中进行操作②时，需用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和坩埚
二、填空题
15．镁合金、氧化镁
(1)镁是______金属，密度______，易传热，导电，能与_______等金属形成合金。
(2)镁合金的性质特点：密度______、硬度和强度______。
(3)镁合金的用途：制造__________。
(4)氧化镁：______难溶于水的固体，熔点______，常用作______材料。
16．某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。请回答下列问题：
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol/L的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_______。
(2)甲组同学取2mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为：_______。
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mL FeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是_______。
(4)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为：_______。
(5)戊组同学模拟工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液制备FeCl3。
①若酸性FeCl2废液中：c(Fe2+)=0.2mol/L，c(Fe3+)=0.01mol/L，c(Cl-)=0.63 mol/L，则该溶液的c(H+)=_______。
②完成NaClO3氧化酸性FeCl2的离子方程式：________
_______ClO+_______Fe2++_______ =_______Fe3++_______Cl-+ _______
17．下图为铁元素的价类二维图，其中箭头表示部分物质间的转化关系(条件略去)。
回答下列问题：
(1)工业上冶炼铁的主要方法是_______(填标号)。
A．热分解法 B．高温还原法 C．电解法 D．物理富集法
(2)在潮湿的空气里，钢铁表面吸附了一薄层水膜，其中含有少量、、等，它与钢铁里的铁和少量的_______(填化学式)形成了无数微小的原电池，使钢铁发生电化学腐蚀。
(3)检验溶液中是否存在可选用的试剂是_______。
(4)写出一个能实现图中转化⑦的离子方程式_______。
(5)高铁酸盐(含)常用作杀菌消毒剂，从化合价的角度分析是因为其具有_______性(填“氧化”或“还原”)。用与在强碱性条件下可制取，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
18．电子工业中，常用FeCl3溶液腐蚀铜(原理为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+)制造印刷线路板。为了从腐蚀废液中回收铜并重新得到FeCl3溶液，可以采用下列步骤：
(1)操作①的名称是_______。
(2)废液中加入过量A发生反应的离子方程式_______。
(3)滤渣为混合物，物质B是_______(用化学式表示)。
(4)操作③中试剂X可以是_______(用化学式表示)。
(5)在蚀刻过程中涉及以下化学反应，请将方程式配平_______。
19．一种以钛铁矿(FeTiO3，含Fe2O3、CaO、SiO2等杂质)为主要原料制备钛白粉(TiO2)的工艺流程如图所示。
已知：①H2TiO3不溶于水和稀酸；
②“酸浸”后钛元素主要以TiO2+形式存在；
③Fe3+在pH=1.8时生成沉淀，pH=4.1时沉淀完全。
流程中加入铁粉的目的是还原体系中的Fe3+。为探究最佳反应条件，某化学兴趣小组在保持反应时间相同的情况下进行探究得到结果如图甲所示。
保持其它反应条件不变，还原体系中Fe(Ⅲ)含量随温度变化如图乙所示。由图可知，还原体系中Fe(Ⅲ)的最佳反应温度为_______℃。
三、实验题
20．已知三氯化铁的熔点为306℃，沸点为315℃，易溶于水并且有强烈的吸水性，能吸收空气里的水分而潮解。某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验：
(1)装置的连接顺序为(填写接口字母)_______。
(2)实验中制备氯气的离子方程式为_______。
(3)装置中碱石灰的作用是_______。
(4)反应一段时间后熄灭酒精灯，冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中，对固体混合物进行如下实验：
淡红色溶液中加入过量后，溶液颜色变深的原因有a：_______(写出离子方程式)；b：。
(5)该小组同学对红色褪去的原因进行探究。
步骤1：取褪色后溶液三份，第一份滴加溶液无明显变化；
第二份滴加KSCN溶液，出现红色；
第三份滴加稀盐酸和溶液，产生白色沉淀，该白色沉淀是_______(填化学式)。
步骤2：另取同浓度的溶液滴加2滴KSCN溶液，溶液变红，再通入，无明显变化。
得出结论：溶液红色褪去的原因是_______。
21．请根据如下所示实验过程，回答相关问题：
(1)反应①、②、③中属于氧化还原反应的是___________。
(2)向A溶液中滴入几滴KSCN溶液后，可观察到的现象是___________。
(3)C的化学式是___________。
(4)写出反应①的化学方程式___________。写出反应②的离子方程式___________。
四、计算题
22．铝镁合金是飞机制造、建筑等行业的重要材料。为测定某铝镁合金(不含其他元素)中铝的质量分数，现将5.1g的铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测得生成氢气的体积为5.6L(已换算成标准标准状况)。
(1)合金中铝的质量分数？(保留两位有效数字)_________
(2)反应后，测得溶液总体积为100mL，问溶液中Mg2+的物质的量浓度是多少？ _________
23．把1.1g铁、铝混合物溶于盐酸中，反应后盐酸的浓度变为(溶液体积变化忽略不计)。求：
(1)反应中消耗HCl的物质的量_______。
(2)求该混合物中铝、铁的质量_______。
参考答案：
1．A
【详解】HCl中的氢原子与混合物中的氧原子结合生成H2O，由原子守恒可知：，故，则完全还原后得到铁的质量为51.2g-12.8g=38.4g；
故答案为：A。
2．C
【详解】FeSO4溶液具有强还原性，变质后变为硫酸铁，因此检验某FeSO4溶液是否变质，可向溶液中加入KSCN溶液，若溶液变为红色，则证明FeSO4溶液已变质，反之未变质；
故选C。
3．C
【详解】A．四氧化三铁不是碱性氧化物，故A错误；
B．碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠，故B错误；
C．钠与盐溶液反应时，钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气，反应生成的氢氧化钠会与盐继续反应，所以钠投入硫酸铜溶液会生成蓝色氢氧化铜沉淀，投入硫酸铁溶液会生成红褐色氢氧化铁沉淀，故C正确；
D．钠盐溶液不一定均能使酚酞溶液变红，如氯化钠溶液呈中性，不能使酚酞溶液变红，故D错误；
故选C。
4．C
【详解】A．铁与盐酸反应，铜与盐酸不反应，让铁与铜的混合物与盐酸反应，会将铁反应，铜会剩余，不能除去铜，故A错误；
B．氨水与氧化镁及氧化铝均不反应，应该换为氢氧化钠等强碱，氧化铝可以与强碱反应，故B错误；
C．FeCl2溶液中的FeCl3，加入过量铁粉，三氯化铁与铁反应生成氯化亚铁，再过滤除去多余铁粉，故C正确；
D．Na2CO3和NaHCO3的混合溶液通入过量二氧化碳，碳酸钠与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠，不能除杂，故D错误；
故答案为：C。
5．A
【详解】A．钠和氯气反应生成氯化钠，，钠和盐酸反应生成氯化钠和氢气，，A符合；
B．铁和氯气反应生成氯化铁，，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，，B不符合；
C．铜和氯气反应生成氯化铜，，铜和盐酸不反应，C不符合；
D．铁和氯气反应生成氯化铁，，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，，D不符合；
故本题选A。
6．A
【详解】A．碳酸钠碱性太强，不能用于治疗胃酸过多，选项A不正确；
B．维生素C具有还原性，作补血剂时可与维生素C同时服用，效果更佳，选项B正确；
C．硬铝属于铝合金，制造飞机和宇宙飞船的料是因为有密度较小、强度较大、耐腐蚀性较强等特点，选项C正确；
D．为红棕色固体，常作为红色涂料，选项D正确；
答案选A。
7．C
【详解】A． 0.1 mol·L-1的 FeCl3溶液中，铁离子、I-发生氧化还原反应，不能共存，A错误；
B．在加入铝粉能产生氢气的溶液呈酸性或碱性， 氢离子或氢氧根离子均与HCO反应、不能共存，B错误；
C． 透明澄清溶液中：NH、Fe2+、SO、Cl-互不反应，可以共存，C正确；
D． 0.1 mol·L-1的 Na2CO3溶液中：Mg2+、碳酸根离子反应，不能共存，D错误；
答案选C。
8．C
【详解】A．高锰酸钾溶液会与盐酸发生氧化还原反应而褪色，A错误；
B．实验③说明溶液中不含，但不能说明固体中没有三价铁，也可能溶于盐酸时，过量的铁单质把三价铁还原了，B错误；
C．实验②说明溶液中含有，实验③说明溶液中不含，而铁与水蒸气能生成三价铁，所以可以推知反应后的固体中有铁粉剩余，C正确；
D．灰绿色的沉淀是转化为的中间过程，D错误；
故本题选C。
9．A
【详解】①氯离子也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故不能用酸性高锰酸钾溶液检验溶液中是否含有，①正确；
②氯气具有强氧化性，能氧化Fe2+生成Fe3+，Fe3+能氧化Fe生成亚铁离子，涉及的反应为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-、2Fe3++Fe=3Fe2+，从而除去氯气，②正确；
③向FeCl2溶液中不存在Fe3+，加入NH4SCN溶液不变红，③错误；
④将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中会得到氢氧化铁沉淀，无法得到胶体，④错误；
⑤所给离子方程式电荷不守恒，正确离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+，⑤错误；
⑥酸性环境中H2O2可以将Fe2+氧化为Fe3+，离子方程式为，⑥正确；
故选A。
10．D
【分析】含钼的废弃催化剂先和Na2CO3煅烧，并用水浸取，经过滤除去Fe2O3等难溶杂质，滤液中含Na2MoO4、Na2CO3、NaAlO2，用硫酸除去Na2CO3，并形成Al(OH)3沉淀，过滤后的滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤除去大部分Na2SO4。可在此认识基础上对各选项作出判断。
【详解】A．焙烧”中生成Na2MoO4的反应：，A错误；
B．根据分析可知，浸出渣主要成分是Fe2O3，B错误；
C．当c(Al3+)≤10-5，可以认为Al3+沉淀完全，根据铝元素离子浓度的对数lgc与溶液pH的关系图，说明Al3+被沉淀完全时对应的pH大约是4.7，而当溶液中c{ [Al(OH)4]-}>10-5时，开始生成[Al(OH)4]-，此时溶液pH大约为8，说明pH调节应该是在4.7~8，C错误；
D．蒸发浓缩、冷却结晶，Na2MoO4没有结晶析出，Na2SO4得到Na2SO4·10 H2O，说明Na2MoO4溶解度随温度变化较小、Na2SO4溶解度随温度变化较大，D正确；
答案选D。
11．D
【详解】A．、发生反应，1.0mol/L的KSCN溶液中不能含有大量，故不选A；
B．使石蕊呈红色的溶液呈酸性，酸性条件下、发生氧化还原反应，、不能大量共存，故不选B；
C．能与反应的溶液呈酸性或碱性，酸性条件下不能大量含有，碱性条件下不能大量含有，故不选C；
D．透明不一定无色，澄清透明溶液中，、、、相互之间不反应，能大量共存，故选D。选D。
12．C
【详解】A．向某溶液中加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，也可能是生成碳酸银沉淀，应该首先加入稀硝酸排除其它离子的干扰，A错误；
B．向某溶液中加入稀盐酸酸化的溶液有白色沉淀，则沉淀可能是沉淀也可能是AgCl沉淀，说明溶液中可能含有或，B错误；
C．向某溶液中加入稀盐酸，有无色无味气体生成，该气体能使澄清石灰水变浑浊，气体是，可能是或和稀盐酸生成二氧化碳气体使澄清石灰水变浑浊，C正确；
D．向某溶液中加入酸性溶液，溶液紫色褪去，溶液也可能含有碘离子等其它还原性物质，D错误；
故选C。
13．B
【详解】本来绿色，说明含有Fe2+；新出窟未见风者，正如琉璃……烧之赤色，Fe2O3是红色粉末，说明灼烧生成Fe2O3，故选B。
14．D
【分析】废液X中加入过量铁粉，固体混合物W中含有Fe、Cu，向固体混合物W中加入过量稀盐酸，发生Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，溶液B是稀盐酸和FeCl2溶液；向FeCl2溶液中通入过量Cl2得到FeCl3溶液，因此溶液A是FeCl3溶液。
【详解】A．FeCl3与Cu反应的化学方程式为，Fe元素的化合价由+3价降低到+2价，因此1molFeCl3与Cu完全反应，转移电子数约为6.02×1023，A正确；
B．根据反应可知，：=1：2，若废液X中滴加KSCN溶液变红，说明溶液中含有Fe3+，因此，B正确；
C．由分析可知溶液A中含有FeCl3，溶液B中含有稀盐酸，两溶液都能与铁粉反应，因此铁粉均有减少，C正确；
D．操作②是过滤，需用到的玻璃仪器是漏斗、玻璃棒和烧杯，D错误；
故答案为：D。
15．(1) 银白色 小 铜、铝
(2) 小 大
(3)火箭、导弹和飞机的部件
(4) 白色 很高 耐高温
【解析】略
16．(1)防止氯化亚铁被氧化
(2)Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+
(3)隔绝空气(排除氧气对实验的干扰)
(4)2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
(5) 0.2mol/L ClO+6Fe2++6H+ =6Fe3++Cl-+3H2O
【详解】（1）亚铁离子有还原性，能被空气中的氧气氧化，所以在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是防止氯化亚铁被氧化。
（2）氯气可将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原为氯离子，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+。
（3）防止空气中的氧气将亚铁离子氧化，从而产生干扰，因此煤油的作用是隔绝空气。
（4）向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，说明亚铁离子被过氧化氢氧化为了铁离子，自身被还原为水，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。
（5）①依据电荷守恒，溶液中c(H+)=0.63mol/L-0.2mol/L2-0.01mol/L3=0.2mol/L。
②氯元素化合价由+5价降低到-1价，铁元素化合价由+2价升高到+3价，依据得失电子守恒可知，氯酸根离子前面配1，氯离子前面配1，亚铁离子前面配6，铁离子前面配6，依据电荷守恒可知，反应物还有氢离子，氢离子前面配6，最后结合原子守恒可知，配平后的离子方程式为：ClO+6Fe2++6H+ =6Fe3++Cl-+3H2O。
17．(1)B
(2)C
(3)溶液
(4)
(5) 氧化性 3∶2
【解析】（1）工业上用CO还原氧化铁冶炼铁，故选B；
（2）钢铁是铁碳合金，在潮湿的空气里，钢铁表面吸附了一薄层水膜，其中含有少量、、等，它与钢铁里的铁和少量的C形成了无数微小的原电池，使钢铁发生电化学腐蚀。
（3）遇KSCN溶液变红，检验溶液中是否存在可选用的试剂是溶液；
（4）⑦是发生氧化反应生成，反应的离子方程式可以是。
（5）中Fe元素化合价为+6，从化合价的角度分析，性具有氧化性。用与在强碱性条件下可制取，铁元素化合价由+3升高为+6，是还原剂，中氯元素化合价由+1降低为-1，是氧化剂，根据得失电子守恒，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2。
18．(1)过滤
(2)，Fe+Cu2+=Fe2++Cu
(3)HCl
(4)Cl2或H2O2
(5)4CuCl+ 4H++ O24Cu2++ 4Cl- +2 H2O
【分析】电子工业中，常用FeCl3溶液腐蚀铜(原理为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+)制造印刷线路板，则腐蚀废液中主要为氯化铜、氯化铁和氯化亚铁。加入过量A，产生滤液和滤渣，滤液通入试剂X得到三氯化铁，可推得A为Fe，滤液为氯化亚铁，滤渣为Fe和Cu，以此分析来解题。
（1）根据流程，操作①后得到滤液和滤渣，则操作为过滤，故答案为：过滤；
（2）根据分析可知，物质A为Fe，加入过量的铁，发生的化学反应为：，，故答案为：，；
（3）滤渣为混合物，根据分析可知，滤渣为Fe和Cu，要将铁转化为氯化亚铁，而铜不反应，物质B可以为HCl，故答案为：HCl；
（4）根据分析，操作③将氯化亚铁转化为氯化铁，所以需要加入一种氧化剂，试剂X为Cl2或H2O2，故答案为：Cl2或H2O2；
（5）在蚀刻过程中涉及以下化学反应，通过分析Cu由+1价上升到+2价，O由0价下降到-2价，根据得失电子数守恒、电荷守恒和原子守恒，可得配平的方程式为：4CuCl+ 4H++ O24Cu2++ 4Cl- +2 H2O，故答案为：4CuCl+ 4H++ O24Cu2++ 4Cl- +2 H2O；
19．55℃
【分析】以钛铁矿(FeTiO3，含Fe2O3、CaO、SiO2等杂质)为主要原料制备钛白粉(TiO2)，钛铁矿加入稀硫酸酸浸，Fe2O3、CaO和稀硫酸反应生成Fe2(SO4)3、CaSO4，“酸浸”后钛元素主要以TiO2+形式存在，FeTiO3和稀硫酸反应生成TiOSO4、FeSO4，CaSO4微溶于水，SiO2和稀硫酸不反应，然后向溶液中加入还原铁粉，得到TiSO4，Fe2(SO4)3被还原为FeSO4，过滤，滤渣①为SiO2、CaSO4和过量的Fe；滤液冷却结晶得到，滤渣②为FeSO4 7H2O晶体，加热水解得到H2TiO3，灼烧H2TiO3得到TiO2。
【详解】保持其它反应条件不变，还原体系中Fe(Ⅲ)含量随温度变化如图乙所示，由图可知，55℃是体系中Fe(Ⅲ)含量最低，故还原体系中Fe(Ⅲ)的最佳反应温度为55℃，故答案为：55℃；
20．(1)a、g、h、d、e、b、c、f
(2)
(3)吸收防止污染空气，同时防止空气中的水蒸气进入收集装置
(4)
(5) 将氧化成(只要答到氧化就可)
【分析】先用浓盐酸和二氧化锰加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水，由于盐酸易挥发，氯气中含有HCl和水蒸气杂质，先用饱和食盐水除掉HCl杂质，再用浓硫酸干燥氯气，再是氯气和铁加热反应生成氯化铁，冷凝氯化铁，再将尾气通入到碱石灰中，处理尾气并防止水蒸气进入到收集器中。
【详解】（1）根据前面分析，先是发生装置，再是净化除杂装置，再是反应装置，最后尾气处理装置，因此装置的连接顺序为：a→g→h→d→e→b→c→f；故答案为：a、g、h、d、e、b、c、f。
（2）实验中制备氯气是用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应，其反应的离子方程式为；故答案为：。
（3）氯气中含有挥发出的HCl气体，因此饱和食盐水的作用是吸收HCl，氯气有毒，且氯化铁遇水要反应，因此碱石灰的作用是吸收Cl2防止污染空气，防止空气中的水蒸气进入收集装置；故答案为：吸收防止污染空气，同时防止空气中的水蒸气进入收集装置。
（4）淡红色溶液中加入过量H2O2后，溶液颜色变深的原因是亚铁离子被双氧水氧化，再是铁离子和SCN－反应，其离子有H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O；Fe3+ + 3SCN－= Fe(SCN)3；故答案为：。
（5）根据前两份的实验现象说明溶液中含有铁离子，而没有SCN－，说明SCN－被氧化，因此第三份滴加稀盐酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀，该白色沉淀是BaSO4，另取同浓度的FeCl3溶液滴加2滴KSCN，溶液变红，再通入O2，无明显变化，说明SCN－不被氧气氧化，由此得出溶液红色褪去的原因是H2O2氧化SCN－生成SO (只要答到H2O2氧化SCN－就可)；故答案为：BaSO4；H2O2氧化SCN－生成SO (只要答到H2O2氧化SCN－就可)。
21．(1)②③
(2)溶液呈现红色
(3)Fe(OH)3
(4) Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Fe+2Fe3+=3Fe2+
【分析】固体与适量盐酸发生反应①，溶液A为溶液；溶液中加入足量Fe粉，发生反应②Fe+2Fe3+=3Fe2+，过滤得溶液B，溶质为；加入NaOH溶液，并通入足量O2，发生反应③，最终得到C固体，C为，据此分析解答。
【详解】（1）反应②③有元素化合价升降为氧化还原反应，故属于氧化还原反应的是②③；
（2）根据分析，A为，滴入几滴KSCN溶液后，反应生成络合物，溶液变红，故可观察到的现象是：溶液呈现红色；
（3）加入NaOH溶液，并通入足量O2，发生反应③，最终得到C固体，C为；
（4）根据分析，固体与适量盐酸发生反应①；溶液中加入足量Fe粉，发生反应②离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+。
22．(1)53%
(2)1 mol·L-1
【分析】镁、铝分别与稀硫酸溶液反应生成硫酸盐和氢气：Mg+H2SO4=MgSO4+H2、2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2，稀硫酸足量，金属完全反应，根据关系式列出方程式计算各成分含量。
（1）
设5.1g的铝镁合金中含Al、Mg的物质的量分别为x、y，则有：①27x+24y=5.1，产生的氢气是由Al、Mg与稀硫酸反应产生的，则由关系式：2Al~3H2，Mg~H2，有：②x+y=，联立方程①②，解得x=0.1mol，y=0.1mol，则合金中铝的质量分数为100%=53%，故答案为：53%；
（2）
根据以上计算，n(Mg2+)=n(Mg)= 0.1mol，则溶液中Mg2+的物质的量浓度为=1 mol·L-1，故答案为：1 mol·L-1。
23．(1)0.08mol
(2)Al：0.54g；Fe：0.56g
【解析】（1）
反应中消耗HCl的物质的量为0.2L×5mol/L-0.2L×4.6mol/L=0.08mol，故答案为：0.08mol；
（2）
设、Fe的物质的量分别为x、y，则有：
2 6
x
1 2
y
，解得：，，则，，故答案为：Al：0.54g；Fe：0.56g。
