第三章 铁金属材料 测试题
一、选择题
1．类比学习是学习化学的一种重要方法。下列类比推论正确的是
A．NaOH是强碱，KOH也是强碱
B．是碱性氧化物，也是碱性氧化物
C．Mg不能与NaOH溶液反应，Al也不能与NaOH溶液反应
D．可由Cu在氯气中燃烧得到，也可由Fe在氯气中燃烧得到
2．以下化合物中，不能通过化合反应直接生成的是
A．Fe3O4 B．Al(OH)3 C．FeCl2 D．NaHCO3
3．下列说法正确的是
A．氯水放置一段时间，pH增小 B．Na在空气中长期放置，最终变为Na2O2
C．红热的Fe与水蒸气反应，生成Fe2O3和H2 D．铁与少量氯气在一定条件下生成氯化亚铁
4．等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量空气(常温)中充分反应，则 下列说法正确的是
A．第一块钠失去电子多 B．两块钠失去电子一样多
C．第二块钠的反应产物质量大 D．两块钠的反应产物质量一样大
5．我国古代文化群星璀璨。下列文物不是由金属材料制作而成的是
A．黄河镇河铁牛 B．紫檀木围棋盒 C．后母戊青铜鼎 D．三星堆金面具
6．铁粉与水蒸气在一定条件下可以反应，下列说法正确的是
A．用火柴点燃前不需要检验气体的纯度
B．火焰的颜色为黄色
C．反应后试管中生成红棕色固体
D．168g铁粉与足量水蒸气完全反应时，转移8mol电子
7．下列方案设计、现象和结论均正确的是
目的 方案设计 现象和结论
A 证明与在光照条件下发生的是取代反应 通过排饱和NaCl溶液的方法收集半试管和半试管，固定好后，放在光亮处，静置，反应结束后用手堵住试管口取出试管，向其中加硝酸银溶液 若出现白色沉淀，说明有生成，发生的是取代反应
B 探究固体样品是否变质 取少量待测样品溶于蒸馏水，加入足量稀硝酸，再加入足量溶液 若有白色沉淀产生，则样品已经变质
C 检验某无色气体是否为 将气体通入品红溶液中，再加热 若通入气体后品红溶液褪色，加热该褪色溶液能恢复红色，则一定为
D 探究铁与水蒸气发生反应后的产物中铁元素的价态 取少量固体产物溶于足量稀硫酸后，再取上层清液，依次入KSCN溶液和双氧水 若上层清液开始无明显现象，加双氧水后出现红色溶液，则说明产物中含＋2价的铁
A．A B．B C．C D．D
8．瓷器的材质属于
A．金属材料 B．无机非金属材料
C．合成高分子材料 D．天然高分子材料
9．下列各组物质相互混合反应后，最终有白色沉淀生成的是
①金属钠投入到MgCl2溶液中
②过量CO2通入澄清石灰水
③向硫酸氢钠溶液中加入少量BaCl2溶液
④少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中
⑤向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2
⑥FeCl2溶液中加入过量NaOH溶液
A．①③④⑤ B．①②④ C．②⑤⑥ D．①③⑤
10．物质俗名与对应化学式相匹配的一组是
A．烧碱——NaOH B．铁红——Fe3O4 C．小苏打——Na2CO3 D．消石灰——CaO
11．将等物质的量的和混合物完全溶于100mL稀盐酸中，向反应后的溶液中缓慢加入NaOH溶液，下列图象中可能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入NaOH的体积，纵坐标表示生成沉淀的质量)：
A． B． C． D．
12．实验操作能达到目的的是
选项 目的 实验操作
A 证明氯水具有酸性和氧化性 向石蕊试液中滴加氯水，试液先变红后褪色
B 证明氯气可以支持燃烧 氢气点燃后在氯气中安静燃烧，发出苍白色火焰，有白烟生成
C 测定84消毒液的 用洁净的玻璃棒蘸取少许84消毒液滴在试纸上
D 验证某补铁口服液中是否含有 向该口服液中滴加几滴新制氯水，振荡，再加入少量溶液，观察溶液颜色变化
A．A B．B C．C D．D
二、非选择题
13．某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)：
(1)为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式：
(2)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH．写出该反应的离子方程式：
14．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 。
15．已知铁和稀硝酸反应的化学方程式有两种情况：
Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
现将21克铁粉加入1升1.2mol/L稀硝酸中，求生成NO的体积 (标况下)。
16．将11.2g铁片投入到200mL稀硫酸中，铁片完全溶解(反应前后溶液体积变化忽略不计)。请计算：
(1)反应后溶液中Fe2+的物质的量浓度。
(2)生成的氢气在标准状况下的体积。
17．把10.2g镁铝合金的粉末放入过量的盐酸中，得到11.2LH2(标准状况下)。试计算：
(1)该合金中镁的质量分数为 。
(2)该合金中镁与铝的物质的量之比为 。
(3)该合金溶于足量的烧碱溶液中，产生H2的体积(标准状况下)用是 ；
18．将20g某铁矿石（设只含铁的氧化物和杂质SiO2）溶于过量的稀盐酸，过滤后得5.6g不溶物和滤液；然后在滤液中加入足量的NaOH溶液，过滤后将沉淀灼烧，得16g红棕色固体。
(1)红棕色固体的化学式是 ，其中的n(Fe)= mol。
(2)请计算（写出计算过程）：
①该矿石中铁氧化物的化学式 。
②若加入的稀盐酸为4.0mol·L -1200mL，反应前后体积变化忽略不计，则滤液中剩余H+的物质的量浓度是多少？
19．已知单质 A、B、C 和甲、乙、丙、丁四种化合物有如图所示的转化关系，A 为常见的金属单质，C 为密度最小的气体，甲是一种高熔点的物质，丙常温下是一种液体。
根据以上转化关系回答下列问题：
(1)写出下列物质的化学式：A ；B ；乙 ；丁 。
(2)①写出 A 与 NaOH 溶液反应的化学方程式： 。
②写出甲与 NaOH 溶液反应的离子方程式： 。
(3)将一定量的 A 加入 NaOH 溶液中，产生的 C 在标准状况下的体积为 3.36 L，则消耗的 A的物质的量为 ，转移电子的物质的量为 。
20．各物质的转化关系如图所示，其中M、B均为单质，A、C、D、E、F、G均为化合物。向E溶液中滴加溶液得到不溶于酸的白色沉淀。回答下列问题：
(1)M、B分别为 、 。(填化学式)
(2)C溶液和稀硫酸反应的离子方程式为 。
(3)白色沉淀D转化成沉淀的化学方程式为 ，反应现象为 。
(4)为探究Fe及的氧化性或还原性：将M加入G溶液中，观察到的现象为 ，由此可得出的结论是 。
21．我国是世界上缺铁性贫血发生率较高的国家之一，食用含铁丰富的食物或口服补铁剂可以补充铁。葡萄糖酸亚铁(C12H22O14Fe)是一种常用的补铁剂，其铁元素和三价铁质量分数的国家标准如表所示。
葡萄糖酸亚铁补铁剂国家标准(部分)
项目(质量分数) 指标
铁元素(%) 11.6～12.5
三价铁(%) ≤2.0
为探究某粉末状葡萄糖酸亚铁补铁剂的铁元素和三价铁质量分数是否符合国家标准，同学们在老师的指导下进行以下实验：
(1)取少量该补铁剂样品于试管中加水快速溶解，立即滴入几滴KSCN溶液，观察到溶液的颜色变为血红色，说明样品中除含有Fe2+外还含有 离子。
(2)称取该样品5.00g，按图所示实验步骤处理样品，得到铁元素质量分数待测液：
步骤④的操作名称是 。经检验，步骤④所剩余的固体只含有锌，则步骤③所发生反应的离子方程式为 。对步骤④所得到的铁元素质量分数待测液进行测定，得知该样品中铁元素的质量分数为12.0%，表明该补铁剂样品的铁元素质量分数 (填“符合”或“不符合”)国家标准。
(3)有关资料表明，葡萄糖酸亚铁是由葡萄糖酸和硫酸亚铁为原料制得。请设计实验方案，检验该方法生产的产品是否含有未反应的硫酸亚铁： 。
22．某小组设计如图实验探究铁与水蒸气的反应。
(1)写出铁和水蒸气反应的化学方程式，并用双线桥表示电子转移的方向和数目： 。
(2)圆底烧瓶中碎瓷片的作用是防止暴沸，若加热一段时间后发现忘记加碎瓷片，需要补加碎瓷片的操作是 。
(3)检验反应后的固体是否存在Fe3O4，引起小组成员争论：
①甲同学认为可以使用化学方法，先用足量硫酸溶解，再分别检验Fe2+和Fe3+。
先检测Fe2+是否存在：请从下列试剂中选择一种：NaOH溶液、新制氯水、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液，写出发生反应的离子方程式： ；然后再检测Fe3+是否存在。多数同学认为该方法检验是否存在Fe3O4不合理，请写出一条理由： 。
②乙同学认为可以利用Fe3O4的物理性质进行快速检验。用铁片接触样品后再移开，若观察到 现象，证明了反应后的固体中含有Fe3O4。
【参考答案】
一、选择题
1．A
解析：A．Na和K的金属性很强，对应的最高价氧化物的水化物NaOH和KOH均为强碱，A正确；
B．与酸反应产生NaCl、H2O和O2，不是碱性氧化物，B错误；
C．Al能与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，C错误；
D． Fe在氯气中燃烧得到，D错误；
故选A。
2．B
解析：A．Fe3O4可以由氧气和铁化合而成，A不符合题意；
B．氧化铝不能和水反应，Al(OH)3不能通过化合反应直接生成，B符合题意；
C．FeCl2可以由FeCl3和Fe通过化合反应生成，C不符合题意；
D．NaHCO3可以由Na2CO3、H2O和CO2通过化合反应生成，D不符合题意；
综上所述答案为B。
3．A
解析：A．氯气与水发生，新制的氯水含有氯气分子、水分子、次氯酸分子，弱酸HClO不稳定，见光易分解，，生成强酸盐酸，酸性增强，pH减小，故A正确；
B．Na的性质活泼，易与空气中氧气反应生成Na2O，Na2O易与水反应生成NaOH，NaOH吸收空气中的水和CO2生成Na2CO3·xH2O，Na2CO3·xH2O风化脱水生成Na2CO3，故B错误；
C．红热的Fe与水蒸气反应，，生成，故C错误；
D．铁与少量氯气只能生成氯化铁，故D错误；
故选A。
4．B
解析：设两块钠的质量都是23g，即钠的物质的量是1mol，钠在氧气中加热的反应方程式为：2Na+O2Na2O2，23g钠完全燃烧生成39g过氧化钠，转移电子是1mol；钠在氧气在常温下反应为：4Na+O2=2Na2O，23g钠与氧气发生反应，生成氧化钠的质量是31g，转移电子是1mol； 所以两块钠失去电子一样多，第一块钠的反应产物质量大，故选B。
5．B
解析：A．铁牛为金属制品，故A不符合题意；
B．紫檀木为天然材料，故B符合题意；
C．青铜鼎为铜合金制品，属于金属材料，故C不符合题意；
D．金属于金属，故D不符合题意；
故选B。
6．D
【分析】铁粉与水蒸气在一定条件下发生反应。
解析：A．氢气是可燃性气体，与氧气混合点燃会爆炸，为防止爆炸，点燃前必须检验其纯度，故A错误；
B．氢气在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，故B错误；
C．铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁，四氧化三铁为黑色固体，不是红棕色，故C错误；
D．168g铁的物质的量为，由反应的化学方程式可知，3 mol铁与足量水蒸气完全反应时，转移电子，故D正确；
答案选D。
7．C
解析：A．氯气溶于水也会生成氯离子，无法通过检验氯离子的存在说明氯气与甲烷发生了取代反应，A错误；
B．Na2SO3先加入硝酸的情况下，无论亚硫酸钠是否变质，都会被硝酸氧化成硫酸钠，最终与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，B错误；
C．SO2能使品红溶液褪色并在加热的情况下重新复原，某气体通入品红溶液，品红褪色，加热褪色的品红溶液溶液重新变红，说明该气体为二氧化硫，C正确；
D．铁与水蒸气反应生成Fe3O4，Fe3O4溶于稀硫酸后溶液中同时存在Fe2+、Fe3+，先加入KSCN溶液会变红，选项中的方法无法检验Fe2+的存在与否，D错误；
故答案选C。
8．B
解析：A．金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称，而瓷器的材料主要是各种硅酸盐，故A错误；
B．无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料，而瓷器的材料主要是各种硅酸盐，故B正确；
C．相对分子质量在10000以上的有机化合物为高分子化合物，高分子化合物分为天然高分子化合物、合成高分子化合物，瓷器的材料主要是各种硅酸盐，不是合成高分子化合物，故C错误；
D．相对分子质量在10000以上的有机化合物为高分子化合物，高分子化合物分为天然高分子化合物、合成高分子化合物，瓷器的材料主要是各种硅酸盐，不是天然高分子化合物，故D错误；故选：B。
9．A
解析：①金属钠投入MgCl2溶液中，钠先与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再与氯化镁反应生成氢氧化镁，最终有白色沉淀生成，①正确；
②过量的CO2通入澄清石灰水中，CO2与澄清石灰水反应先生成碳酸钙沉淀后生成碳酸氢钙，沉淀消失，最终无白色沉淀生成，②错误；
③NaHSO4溶液中加入少量BaCl2，两者反应生成硫酸钡沉淀，最终有白色沉淀生成，③正确；
④少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3中，两者反应生成碳酸钙白色沉淀，最终有白色沉淀生成，④正确；
⑤向饱和碳酸钠溶液中通入过量二氧化碳，两者反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠，会结晶析出，最后有白色沉淀生成，⑤正确；
⑥FeCl2溶液中加入过量NaOH，最终生成Fe(OH)3沉淀，氢氧化铁沉淀为红褐色不是白色，⑥错误；
故正确的为①③④⑤，故答案选A。
10．A
解析：A．烧碱是NaOH的俗称，A项正确；
B．铁红是的俗称，B项错误；
C．小苏打是的俗称，C项错误；
D．消石灰是的俗称，D项错误；
答案选A。
11．C
解析：Al2O3和 Fe2O3分别与H2SO4反应生成Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3，加入氢氧化钠后开始出现沉淀，发生的反应为Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓，当沉淀达到最大值时再加入氢氧化钠，此时氢氧化铝开始溶解，反应的方程式为NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O，当沉淀不再减少时，所得沉淀全部为Fe(OH)3，根据NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O可知，若溶解Al(OH)3消耗的NaOH体积为10mL，设NaOH的浓度为cmol/L，说明Al3+的物质的量为0.01cmol，则Fe3+的物质的量为0.01cmol，故沉淀Al3+和Fe3+的NaOH的物质的量为(0.01cmol+0.01cmol)×3=0.06cmol，体积为=0.06L=60mL，因此C选项所对应的图象符合题意；
故选C。
12．A
解析：A．氯水中含盐酸、次氯酸，溶液显酸性，次氯酸具有漂白性，则石蕊试液先变红后褪色，故A正确；
B．苍白色火焰是氢气在氯气中燃烧的现象，无法证明氯气可以支持燃烧，故B错误；
C．84消毒液可使pH试纸褪色，应选pH计测定，故C错误；
D．滴加几滴新制氯水可氧化亚铁离子，不能排除铁离子的干扰，应先加KSCN溶液无现象，后加氯水检验，故D错误；
故答案选A。
二、非选择题
13．(1)AlO＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓
(2)2Ni2＋＋ClO-＋4OH-=2NiOOH↓＋Cl-＋H2O
【分析】废弃镍催化剂加入氢氧化钠碱溶，镍、铁不反应，铝转化为偏铝酸钠溶液，过滤滤饼加入稀硫酸酸浸得到铁、镍盐溶液，过滤滤液加入过氧化氢将二价铁转化为三价铁，加入氢氧化钠调节pH，将铁转化为沉淀除去，滤液结晶得到硫酸镍晶体。
解析：（1）“滤液①”中含有生成的偏铝酸钠，调为中性，偏铝酸钠和氢离子生成氢氧化铝沉淀和水，AlO＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓；
（2）硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化生成NiOOH，同时次氯酸根离子被还原为氯离子，2Ni2＋＋ClO-＋4OH-=2NiOOH↓＋Cl-＋H2O。
14． A 还原剂 Fe+2H+=Fe2++H2↑
解析：(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，故答案选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↑ 。
15．72 L
解析：21克铁粉的物质的量为===0.375 mol，1升1.2 mol/L稀硝酸中硝酸的物质的量为n=cV=1L×1.2 mol/L=1.2mol，若只发生第一个反应，0.375 mol铁粉需硝酸1.5 mol；若只发生第二个反应，0.375 mol铁粉需硝酸1.0 mol，现有硝酸介于二者之间，所以两个反应都发生；设第一个反应产生NOx mol，根据Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O可知，需铁x mol，硝酸4x mol；第二个反应产生NO y mol，根据反应3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O，可知需铁y mol，硝酸4 y mol，根据铁守恒，①x+y =0.375，根据硝酸守恒②4x+4y=1.2，将①②联立，解得x=y=0.15，所以共生成NO：0.15mol+0.15mol=0.3mol，生成NO的体积V=nVm=0.3mol ×22.4L/mol=6.72L。
16． 1mol/L 4.48L
解析：(1)铁片投入到200mL稀硫酸中发生反应：Fe+H2SO4=H2+FeSO4，11.2g铁片的物质的量为=0.2mol，则生成Fe2+的物质的量n（Fe2+）=n（Fe）=0.2mol，反应后溶液中Fe2+的物质的量浓度为=1mol/L；
（2）铁片投入到200mL稀硫酸中发生反应：Fe+H2SO4=H2+FeSO4，生成氢气的物质的量n（H2）=n（Fe）=0.2mol，标准状况下的体积为0.2mol22.4L/mol=4.48L。
17．(1)47.1% (2)1：1 (3)6.72L
【分析】设合金中镁和铝的物质的量分别为xmol、ymol，则24x+27y=10.2g；
结合反应可知：、，则生成氢气的物质的量为：x+1.5y= ，解得：x=0.2、y=0.2；据此分析解答。
解析：（1）该合金中镁的质量分数=，故答案为：47.1%；
（2）该合金中镁与铝的物质的量物质的量均为0.2mol，物质的量之比为1：1，故答案为：1：1；
（3）该合金溶于足量的烧碱溶液中，只有铝单质能与碱反应生成氢气，0.2molA了反应生成氢气的物质的量为0.3mol，体积为：0.3mol×=6.72L，故答案为：6.72L；
18．(1) Fe2O3 0.2mol
(2) 氧化物中氧的质量为：20g－5.6g－0.2mol×56g/mol=14.4g－11.2g=3.2g
则 n(Fe) : n(O)= 0.2mol：3.2g/16g·mol -1=0.2mol:0.2mol=1:1，所以铁矿石中的铁的氧化物的化学式为：FeO。 由FeO+2HCl=FeCl2+H2O得：剩余n(H+)=4.0mol·L -1×－0.2mol×2=0.4mol，滤液中c(H+)=0.4mol÷=2 mol·L –1，（其它计算方法参照给分）
解析：（1）红棕色固体为氧化铁，化学式为：Fe2O3，其中铁的物质的量为：=0.2mol。
（2）①计算矿石中铁的氧化物中O元素质量，进而计算n(Fe)：n(O)之比确定氧化物化学式，m(O)=20g-5.6g-0.2×56g/mol=3.2g，则n(Fe)：n(O)=0.2: =0.2mol:0.2mol=1:1，故铁矿石中的铁的氧化物的化学式为：FeO；
②根据方程式FeO+2HCl=FeCl2+H2O计算消耗n(H+)，进而计算剩余n(H+)，再根据c=计算c(H+)，n(H+)=4.0mol/L×-0.2mol×2=0.4mol，滤液中c(H+)==2mol/L。
19．Al O2 NaAlO2 Al(OH)3 0.1mol 0.3mol
【分析】常见的金属单质A可与氢氧化钠溶液反应，故A是Al，Al与氢氧化钠反应生成NaAlO2和H2，C为密度最小的气体，乙可以与CO2反应，则乙是NaAlO2，C是H2；甲是一种高熔点的物质，且甲和氢氧化钠反应生成丙和乙，丙常温下是一种液体，可知甲为Al2O3，丙为H2O，B为O2；乙NaAlO2与过量的二氧化碳反应生成Al(OH)3和NaHCO3，Al(OH)3受热分解生成Al2O3，所以丁是Al(OH)3，据此分析解答。
解析：(1)由以上分析可知，A为Al，B为O2，乙为NaAlO2，丁为Al(OH)3；
(2)①铝和NaOH溶液反应生成NaAlO2和氢气，故反应的化学方程式为：；
②Al2O3和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，故离子反应方程式为；
(3)标况下，，根据2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知，消耗Al为0.1mol，转移电子的物质的量为0.1mol×3=0.3mol。
【点睛】第(2)问书写化学方程式或离子方程式难度不大，但是学生们仍然容易出错，就是错写成离子方程式或化学方程式。学生们做题时一定要认真审题，按要求作答，可以用笔进行重点圈画，提醒自己是写化学方程式还是离子方程式。
20．(1) Fe
(2)
(3) 白色沉淀变为灰绿色，再变为红褐色
(4) 铁粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为浅绿色 具有氧化性，Fe具有还原性
【分析】根据白色沉淀D在空气中生成氢氧化铁，可知D为Fe(OH)2；C溶液中加入稀硫酸产生白色沉淀F，F为硫酸钡，向E溶液中滴加AgNO3溶液得到不溶于酸的白色沉淀，所以E为盐酸；单质M与盐酸反应生成A溶液和气体B，结合白色沉淀D可知，M为铁，A为氯化亚铁溶液，B为氢气，氯化亚铁与氢氧化钡反应生成氢氧化亚铁和氯化钡，所以C为氯化钡溶液，G为硫酸铁溶液，据以上分析解答。
解析：（1）结合以上分析可知，M为Fe；B为H2；故答案为：Fe；H2；
（2）结合以上分析可知，氯化钡溶液和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，离子方程式为：Ba2++SO=BaSO4↓，故答案为：；
（3）白色氢氧化亚铁在空气中最终被氧化为红褐色氢氧化铁，化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；观察到的现象为：白色沉淀变为灰绿色，再变为红褐色；故答案为：；白色沉淀变为灰绿色，再变为红褐色；
（4）将铁加入到硫酸铁溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，铁粉逐渐溶解，由此可知发生了Fe+2Fe3+=3Fe2+反应，据此可以得出铁离子具有氧化性，铁具有还原性的结论。故答案为：铁粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为浅绿色；具有氧化性，Fe具有还原性；
21．(1)Fe3+/铁离子
(2)过滤 Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+ 符合
(3)取少量样品配成溶液并置于试管中，加入几滴BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则证明产品中含有未反应完的硫酸亚铁
解析：（1）遇KSCN溶液变血红色的是三价铁离子的特性，由现象可知，样品中含Fe3+/铁离子，故答案为：Fe3+/铁离子；
（2）步骤④用于分离过量的锌粉与溶液，为过滤操作；由步骤④中固体只有锌，可知加入的锌仅与三价铁反应生成亚铁离子和锌离子，反应的离子方程式为：Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+，样品中铁元素的质量分数为12.0%，国家标准范围为11.6%～12.5%，所以该样品符合国家标准，故答案为：过滤；Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+；符合；
（3）检验该方法生产的产品是否含有未反应的硫酸亚铁因检验硫酸根离子是否存在，检验硫酸根离子应先加盐酸酸化，再加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀，具体操作：取少量样品配成溶液并置于试管中，加入几滴BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则证明产品中含有未反应完的硫酸亚铁，故答案为：取少量样品配成溶液并置于试管中，加入几滴BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则证明产品中含有未反应完的硫酸亚铁；
22．(1)
(2)先熄灭酒精灯和酒精喷灯，等圆底烧瓶中的溶液冷却至室温，再打开圆底烧瓶塞子补加
(3) 5Fe2++MnO+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O 可能铁粉未完全反应，剩余的铁粉与Fe3+反应生成Fe2+，检测不出Fe3+(或可能铁粉未完全反应，剩余的铁粉与Fe3+或H+反应生成Fe2+，无法判断Fe2+的来源) 铁片上吸附有样品
【分析】铁与水蒸气发生四氧化三铁和氢气，氢气经过碱石灰干燥会可还原氧化铜生成铜和水，据此分析。
解析：（1）铁与水蒸气发生四氧化三铁和氢气，根据氧化还原反应的配平原则，用双线桥表示电子转移数目和方向如下：；
（2）若加热一段时间后发现忘记加碎瓷片，需要补加碎瓷片的操作是先熄灭酒精灯和酒精喷灯，等圆底烧瓶中的溶液冷却至室温，再打开圆底烧瓶塞子补加，切不可直接补加；
（3）①Fe2+具有还原性，可被酸性高锰酸钾氧化，从而能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以用酸性高锰酸钾溶液可检验Fe2+的存在，涉及的离子方程式为：5Fe2++MnO+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；反应过程中若铁粉未完全反应，剩余的铁粉与Fe3+反应生成Fe2+，检测不出Fe3+(或可能铁粉未完全反应，剩余的铁粉与Fe3+或H+反应生成Fe2+，无法判断Fe2+的来源)；
②Fe3O4具有磁性，可利用铁片接触样品后再移开，若观察到铁片上吸附有样品。则可证明反应后的固体中含有Fe3O4
