专题9金属与人类文明综合练习

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专题9金属与人类文明综合练习
2022——2023学年下学期高一化学苏教版（2019）必修第二册

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属的一些说法不正确的是
A．合金的性质与其组成金属的性质不完全相同
B．灼烧孔雀石[Cu2(OH)2CO3]和焦炭混合物制铜也属于还原法
C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子
D．工业上金属Mg、Cu都是用热还原法制得的
2．下列关于合金与新型合金材料说法不正确的是
A．钠和钾的合金可用于快中子反应堆的热交换剂
B．钛合金生物相容性好，强度大，可用作人造骨骼
C．生铁和钢是含碳量不同的铁碳合金，故合金均为混合物
D．合金的熔点比其成分金属的熔点高
3．中国人民从古代到现代，一直都在创造着辉煌。下列生产或制造的物品中，其主要成分不属于合金的是




A．铝钛合金发动机叶片
B．西周青铜鸟尊
C．不锈钢圆珠笔头
D．西周玉鹿

A．A B．B C．C D．D
4．用如图装置可以制备沉淀，下列说法不正确的是

A．该实验应该先打开C，一段时间后再关闭C
B．实验完成时，在A容器中得到白色沉淀
C．如果将NaOH溶液直接滴入溶液中，最终得到红褐色沉淀
D．本实验制备的氢氧化亚铁可以相对较长时间保持白色状态
5．下列各组物质反应后，向产物中加入硫氰化钾溶液不会变红色的是
A．铁与硫酸铜溶液反应 B．铁在氯气中点燃
C．敞口露置的溶液 D．将铁锈溶解在稀盐酸中
6．下列反应，其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是
①金属钠在纯氧中燃烧
②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间
③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液
④无水硫酸铜放入医用酒精中
A．②③①④ B．③②①④ C．③①②④ D．①②③④
7．某同学对铁的氧化物产生浓厚兴趣，查阅资料后制成以下卡片：

下列说法正确的是
A．FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体
B．反应②的温度比反应③的温度高
C．热稳定性顺序：FeO＞Fe2O3
D．四氧化三铁中铁元素的化合价复杂，若写成氧化物的形式，则化学式可写为FeO·Fe2O3
8．在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡，将两球分别浸没在溶液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间，如图所示。下列说法正确的是

A．铝球表面有气泡产生，且有白色沉淀生成，杠杆不平衡
B．铝球表面有气泡产生，盛有稀NaOH溶液的烧杯中溶液澄清
C．反应后去掉两烧杯，杠杆仍平衡
D．铁球表面有红色物质析出，盛有稀CuSO4溶液的烧杯中溶液蓝色变浅，杠杆右边上升
9．下列各组离子在给定条件的溶液中可能大量共存的是
A．加入铝片有大量氢气产生的溶液中：Mg2+、K+、SO、Cl-
B．碱性无色溶液中：Na+、K+、MnO、NO
C．在0.1mol/L的盐酸中：Ca2+、Fe2+、Na+、ClO-
D．在强碱性溶液中：Ca2+、K+、NH、Cl-
10．下列有关铁及其化合物的叙述中正确的是
A．赤铁矿的主要成分为
B．与溶液反应生成血红色沉淀
C．氢氧化亚铁是白色固体，置于空气中迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
D．为了除去溶液中的杂质，可向溶液中通入过量
11．某合金与铁的物理性质的比较如下表所示：

熔点/℃
密度/g/cm3
硬度(金刚石为10)
导电性(银为100)
某合金
2500
3.00
7.4
2.3
铁
1535
7.86
4.5
17

还知该合金耐腐蚀强度大。从以上性能看，该合金不适合作A．炉具 B．飞船外壳 C．导线 D．建筑门窗
12．元素的“价一类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图象。如图为铁元素的“价一类”二维图，箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是

A．铁与水蒸气在高温条件下反应可实现转化①
B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化②生成黑色粉末
C．由图可预测：高铁酸钠(Na2FeO4)具有强氧化性，可用于消毒
D．加热Fe(OH)3，发生转化⑥，加水可溶解Fe(OH)3
13．下列关于新型合金材料说法不正确的是
A．镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储氢材料
B．钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼
C．生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金，生铁的含碳量比钢的含碳量高
D．合金的熔点比其成分金属的熔点高
14．“价类二维图”是学习元素化合物知识的高效模型。下图为铁元素的“价类二维图”，图中字母代表含铁元素的物质。下列判断正确的是

A．X在高温下与水蒸气反应可生成Z
B．在常温下N能与氧气、水发生化合反应生成M
C．Y是一种红棕色粉末，常用作红色油漆和涂料
D．Q可以是一种新型净水剂碱式硫酸铁
15．部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示。

下列说法错误的是
A．a可与e反应生成b B．c在空气中可转化为d
C．可用KSCN溶液鉴别b、e D．可存在a→e→d→c→b→a的循环转化关系

二、实验题
16．含镁3%~5%的铝镁合金是轮船制造、化工生产、机械制造等行业的重要原料。现有一块质量为m g的铝镁合金，欲测定其中镁的质量分数，几位同学设计了以下不同的实验方案：
方案1：铝镁合金与足量盐酸反应，测定气体在标准状况下的体积V1L。
方案2：铝镁合金与足量氢氧化钠溶液反应，过滤、洗涤、烘干，测定剩余固体质量w1 g。
方案3：铝镁合金与过量的盐酸反应，在溶液中加入过量的氢氧化钠溶液，过滤、洗涤、灼烧，测定固体的质量w2 g。
(1)某化学实验小组利用如图所示的装置，按照方案1进行了实验。

①装置中仪器a、b的名称分别是_______、_______。
②实验装置中有两处明显错误，请指出：_______、_______；绘出正确的装置图_______。
(2)方案2中的离子方程式为_______。
(3)方案3中“过滤”操作中用到玻璃棒，玻璃棒的作用是_______，若按方案3进行实验，测得的镁的质量分数为_______。
(4)请你设计一个不同于上述方案的实验方案，简述实验原理：_______。
17．某校化学小组学生利用如图所示装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并对产物组成进行探究(图中夹持及尾气处理装置均已略去)。请回答下列问题：

(1)装置A的作用是__。
(2)硬质玻璃管B中发生反应的化学方程式为__。
(3)实验中先点燃酒精灯a再点燃酒精喷灯，可能的原因是__。
(4)装置E中的现象是__。
(5)利用反应后的固体物质进行如图实验：

①某同学发现实验中加入过量新制氯水，放置一段时间后，深红色会逐渐褪去，褪色后的溶液中继续滴加KSCN溶液，又出现红色，则褪色的原因可能是___。
②该同学将上述实验中的新制氯水改为H2O2溶液，也能出现深红色溶液，用离子方程式表示溶液颜色加深的原因：__。
③电子工业中，人们常用FeCl3溶液腐蚀铜板来制作印刷电路板，请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式：__。
18．如图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验药品：铁屑、稀H2SO4溶液和NaOH溶液。

填写下列空白：
(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是_______。
(2)实验开始时应先将弹簧夹E_______(填打开"或“关闭")，其目的是_______。
(3)反应结束后拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，可观察到的现象为_______，写出有关反应的化学方程式：_______。

三、工业流程题
19．我国某现代化铜冶炼厂排放的废水中含有较多的和少量的Na+，为了减少污染并变废为宝，该铜冶炼厂以该废水为原料制备硫酸钠、硫酸亚铁晶体()并回收金属铜，设计了如下流程(流程中加入的试剂均过量)。

已知：加入的试剂①为NaOH溶液。回答下列问题：
(1)操作a的名称为_______，在实验室进行该操作时需要用到的玻璃仪器有_______；溶液A中所含的溶质为_______(填化学式)。
(2)加入的试剂③为_______(填试剂名称)。
(3)检验溶液D中的金属阳离子的具体操作及现象为_______，写出检验过程中属于氧化还原反应的离子方程式并用双线桥法标出电子转移的数目和方向：_______。
(4)若取2mL溶液D加入试管中，然后滴加氢氧化钠溶液，可观察到的现象为_______，此现象中涉及的氧化还原反应的化学方程式为_______。
20．某硫酸厂产生的烧渣主要含、FeO，还含有一定量的可用于制备，其流程如下：
已知：还原时，与不反应，通过反应Ⅰ、II被还原，其中反应Ⅰ为。
(1)反应Ⅰ中还原剂是___________。
(2)滤渣的成分是___________填名称。
(3)所得需充分洗涤，检验是否洗净的方法是___________。
(4)①配平反应II的离子方程式：______________________。
②还原前后溶液中部分离子的浓度见下表溶液体积变化忽略不计：
离子
离子浓度
还原前
还原后







则反应Ⅰ、II中生成的物质的量之比为___________。

参考答案：
1．D
【详解】A．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同，如合金的硬度、强度更大、熔点更低等，A正确；
B．灼烧时孔雀石分解生成CuO，CuO被焦炭还原为单质Cu，属于还原法制取，B正确；
C．金属冶炼就是把金属阳离子还原为金属原子，越活泼的金属，其阳离子的氧化性越弱，越难被还原，C正确；
D．工业上利用电解熔融MgCl2的方法来制得金属镁，D错误；
故答案选D。
2．D
【详解】A．钠和钾的合金为液态，可用于快中子反应堆的热交换剂，A正确；
B．钛合金生物相容性好，强度大，可用作人造骨骼，B正确；
C．生铁是含碳量大于2%的铁碳合金，钢是对含碳量在之间的铁碳合金的统称，则生铁和钢是含碳量不同的铁碳合金，故合金均为混合物，C正确；
D．一般来说，合金的熔点比其组成成分金属的熔点低，D错误；
故选D。
3．D
【详解】A．铝钛合金是铝和钛的合金，属于合金，故A不符合题意；
B．青铜是铜和锌的合金，属于合金，故B不符合题意；
C．不锈钢是在普通钢的基础上添加铬镍等金属，属于合金，故C不符合题意；
D．西周玉鹿的主要成分是二氧化硅，不属于合金，故D符合题意；
故答案为：D。
4．B
【分析】铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，生成的氢气排出装置内的空气，关闭止水夹后，利用产生气体的压强将生成的硫酸亚铁压入到B容器中生成白色沉淀。
【详解】A．该实验应该先打开C，利用生成的氢气排出装置内的空气，氢气纯净后，再关闭C，故A正确；
B．实验完成时，A容器中没有白色沉淀，白色沉淀在B容器中得到，故B错误；
C．如果将NaOH溶液直接滴入溶液中，有氧气带入，开始生成的白色沉淀迅速变为灰绿色，最终得到红褐色沉淀，故C正确；
D．本实验利用氢气排出装置内的空气，因此本实验制备的氢氧化亚铁可以相对较长时间保持白色状态，故D正确。
综上所述，答案为B。
5．A
【详解】A．铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁，加入硫氰化钾溶液不会变红色，A正确；
B．铁在氯气中燃烧生成氯化铁，加入硫氰化钾溶液会变红色，B错误；
C．硫酸亚铁被空气中的氧气氧化成硫酸铁，加入硫氰化钾溶液会变红色，C错误；
D．铁锈与稀盐酸反应生成氯化铁，加入硫氰化钾溶液会变红色，D错误；
答案选A。
6．B
【详解】①金属钠在纯氧中燃烧生成淡黄色Na2O2；
②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间，最终生成红褐色Fe(OH)3沉淀；
③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液，溶液变为血红色；
④无水硫酸铜放入医用酒精中，无水硫酸铜结合水生成蓝色；
红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是③②①④，选B。
7．D
【详解】A．Fe2O3为红色固体，A错误；
B．根据题意可知Fe在500℃时生成Fe3O4，继续升高温度生成Fe2O3，而在1400℃时Fe2O3转化为Fe3O4，所以反应②的温度比反应③的温度低，B错误；
C．FeO不稳定，在空气中会被迅速氧化为Fe3O4，C错误；
D．四氧化三铁中Fe为+2价和+3价，个数比为1：2，化学式可写为FeO·Fe2O3，D正确；
综上所述答案为D。
8．B
【详解】A．左边烧杯中发生反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，铝球表面有气泡产生，溶液澄清，A错误；
B．左边烧杯中发生反应：2Al+2NaOH+2H2O =2NaAlO2+3H2↑，铝球表面有气泡产生，溶液澄清，B正确；
C．右边烧杯中发生反应：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4铁球表面有红色物质析出，溶液中c(CuSO4)减小，溶液蓝色变浅，左边烧杯中消耗Al，铝球的质量变小，右边烧杯中铁球上析出Cu，质量变大，杠杆右边下沉，C错误；
D．由C项分析知，D错误；
故选B。
9．A
【详解】A．加入铝片有大量氢气产生的溶液可能是强酸也可能是强碱，强酸溶液中有大量的H+，H+、Mg2+、K+、SO、Cl-能够大量共存，强碱溶液中有大量的OH-，OH-与Mg2+不能大量共存，A符合题意；
B．无色溶液中不可能含有大量的MnO，B不合题意；
C．在0.1mol/L的盐酸中有大量的H+，H+、Fe2+、ClO-因发生氧化还原反应而不能大量共存，C不合题意；
D．在强碱性溶液中有大量的OH-，OH-、NH不能大量共存，D不合题意；
故答案为：A。
10．C
【详解】A．赤铁矿的主要成分为，磁铁矿的主要成分为，A错误；
B． 与溶液反应生成，是血红色溶液，B错误；
C．氢氧化亚铁是白色固体，易被氧化为氢氧化铁，故置于空气中迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，C正确；
D．氯气能与氯化亚铁溶液反应生成氯化铁，铁能与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁，为了除去溶液中的杂质，不能向溶液中通入过量，应加入铁粉，D错误；
答案选C。
11．C
【详解】A．作炉具主要利用其熔点高和耐腐蚀性强，故A正确；
B．作飞船外壳则是利用硬度大和密度小的性质，故B正确；
C．该合金与银相比导电性较差，不适合作导线，故C错误；
D．作门窗框主要是利用该合金的硬度大和耐腐蚀性强，故D正确；
故选C。
12．C
【详解】A．①表示铁单质缓慢氧化转化为Fe2O3，高温下铁与水蒸气生成四氧化三铁，不能实现上述转化①，A错误；
B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化四氧化三铁，不能发生转化②，B错误；
C．据图可知处于高价态的物质具有强氧化性，高铁酸钠中铁为+6价，处于高价态，具有强氧化性，C正确；
D．Fe(OH)3难溶于水，加水不溶解，D错误；
综上所述答案为C。
13．D
【详解】A．镧镍合金能大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物，金属氢化物稍稍加热又容易分解，所以可用作储氢材料，故A正确；
B．钛合金生物相容性好，强度大，常用作人造骨骼，故B正确；
C．生铁是含碳量大于2%的铁碳合金，钢是对含碳量在0.02%～2%之间的铁碳合金的统称，生铁的含碳量比钢高，故C正确；
D．合金的熔点比其成分金属的熔点低，故D错误；
答案为D。
14．B
【详解】A．Fe在高温下与水蒸气反应可生成Fe3O4，故A错误；
B．在常温下氢氧化亚铁能与氧气、水发生化合反应生成氢氧化铁，故B正确；
C．Y是是氧化亚铁，是黑色粉末，Z为氧化铁，是一种红棕色粉末，常用作红色油漆和涂料，故C错误；
D．Q是+2价的盐，P为+3价盐，P可以是一种新型净水剂碱式硫酸铁，故D错误；
综上所述，答案为B。
15．D
【分析】图示为铁0、+2、+3三种价态的价类二维图，其中单质a为Fe，+2价的盐b为亚铁盐，碱c为氢氧化亚铁，+3价的盐e为铁盐，碱d为氢氧化铁，结合物质的性质分析解答。
【详解】A．铁单质可以和三价铁盐发生归中反应，生成亚铁盐，离子方程式为Fe+2Fe3+═3Fe2+，故A正确；
B．氢氧化亚铁具有较强的还原性，能够被氧化，因此氢氧化亚铁可以被氧化生成氢氧化铁，故B正确；
C．亚铁离子与KSCN溶液无明显现象，铁离子与KSCN溶液显红色，可用KSCN溶液鉴别b、e，故C正确；
D．氢氧化铁不能直接转化为氢氧化亚铁，即d→c不能直接转化，故D错误；
故选D。
16．(1)     分液漏斗     圆底烧瓶     收集气体的集气瓶中进气管插入液面下     导管在量筒刻度线以上    
(2)
(3)     引流，避免液体外溅    
(4)铝镁合金与足量的NaOH溶液反应，测定反应前后装置与药品总质量，质量之差等于Al与NaOH溶液产生H2的质量，根据H2的质量计算Al的质量，进而计算镁的质量分数

【分析】根据镁铝合金与盐酸或者氢氧化钠溶液反应生成的气体可计算其含量，进而计算其质量分数。
（1）
①由图可知，仪器a为分液漏斗，仪器b为圆底烧瓶，故答案为：分液漏斗；圆底烧瓶；
②方案1利用铝镁合金与盐酸反应产生的将集气瓶中的水压入量筒中，间接测量的体积，集气瓶中应短管进气，排液管应插到液面以下；测定气体体积时，要使集气瓶和右侧量筒中液面在同一高度，即量筒中导管应插到量筒中下部，图中导管在刻度线以上，不能调平液面；正确的装置图为，故答案为：收集气体的集气瓶中进气管插入液面下；导管在量筒刻度线以上；；
（2）
铝镁合金与足量氢氧化钠溶液反应，镁不与氢氧化钠反应，只有与铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为，故答案为：；
（3）
过滤操作中玻璃棒用于引流，避免液体外溅；方案3中得到的固体是，则，根据镁原子守恒，可求得合金中的质量为，故合金中的质量分数为，故答案为：引流，避免液体外溅；；
（4）
利用金属镁不能和氢氧化钠反应，但是金属铝能与氢氧化钠反应进行设计，铝镁合金与足量的NaOH溶液反应，测定反应前后装置与药品总质量，质量之差等于Al与NaOH溶液产生H2的质量，根据H2的质量计算Al的质量，进而计算镁的质量分数，故答案为：铝镁合金与足量的NaOH溶液反应，测定反应前后装置与药品总质量，质量之差等于Al与NaOH溶液产生H2的质量，根据H2的质量计算Al的质量，进而计算镁的质量分数。
17．(1)为反应提供水蒸气
(2)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
(3)防止铁粉被装置中的空气(或氧气)氧化
(4)黑色的粉末变成紫红色，且管壁产生水珠
(5)     SCN-被过量的氯水氧化     2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O     2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

【分析】a中点燃酒精灯加热圆底烧瓶产生水蒸气，水蒸气在B中和Fe反应，C可用于收集反应产生的气体，D用来干燥反应产生的气体，E中固体变红证明铁和水蒸气在高温条件下反应产生还原性气体H2。
（1）
装置A的作用是为反应提供水蒸气；
（2）
硬质玻璃管B中Fe和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，发生反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；
（3）
玻璃管内有空气，若先点燃酒精喷灯，玻璃管内Fe会被氧气氧化，故实验中先点燃酒精灯a再点燃酒精喷灯，可能的原因是防止铁粉被装置中的空气(或氧气)氧化；
（4）
装置E中氢气和CuO反应生成Cu和水，E中现象是黑色的粉末变成紫红色，且管壁产生水珠；
（5）
固体物质加盐酸溶解得淡黄色溶液，淡黄色溶液加KSCN溶液后得淡红色溶液，则固体物质中含Fe3+，加新制氯水后溶液变为深红色，则原固体中含Fe2+，即铁和水蒸气反应所得固体中有+2、+3价铁：
①放置一段时间后，深红色会逐渐褪去，褪色后的溶液中继续滴加KSCN溶液，又出现红色，说明放置过程中Fe3+没变化，褪色的原因可能是SCN-被过量的氯水氧化；
②新制氯水改为H2O2溶液，也能出现深红色溶液，说明H2O2能将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
③FeCl3溶液与铜反应生成CuCl2、FeCl2，反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。
18．     铁屑     打开     让生成的氢气排走装置和溶液中的空气     白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色     4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【详解】(1)制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化，需先制取氢氧化亚铁，需用Fe和稀H2SO4反应制H2，关闭活塞E，导致A装置中压强增大使FeSO4溶液被压入B瓶中进行反应生成Fe(OH)2，所以A中应预先加入的试剂是Fe，稀硫酸通过分液漏斗加入，铁和稀硫酸反应的化学方程式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。B中盛有一定量的NaOH溶液；
(2)Fe(OH)2具有强的还原性，很容易被空气中的氧气氧化，实验开始时应先将活塞E打开，让生成的H2排走装置和溶液中的空气，并且通过出气口排出，使Fe(OH)2不能与氧气充分接触，从而达到防止被氧化的目的；
(3)实验结束后，拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，Fe(OH)2不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的Fe(OH)3，因此看到的现象是：白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
19．(1)     过滤     烧杯、漏斗、玻璃棒     Na2SO4、NaOH
(2)稀硫酸
(3)     取少量溶液D于试管中，加入两滴KSCN溶液，无明显现象，再滴加少量新制氯水，溶液变红，证明有Fe2+    
(4)     先产生白色沉淀，后迅速变成灰绿色，最终变成红褐色    

【分析】以该废水(含、、、和少量的)为原料，制备硫酸钠、硫酸亚铁晶体()并回收金属铜，结合流程可知，①为溶液，使、、转化为沉淀，操作a为过滤，则溶液A主要含有和过量的，固体B含Fe(OH)3、Fe(OH)2、Cu(OH)2，加入稀硫酸将沉淀溶解得溶液C，C中含Fe2(SO4)3、FeSO4、CuSO4；加入试剂②为Fe，将还原为，将还原为Cu，操作b为过滤，得到固体E为Cu和过量的Fe，加入试剂③为稀硫酸溶解Fe，操作c为过滤，得到固体F为Cu；溶液D和溶液G都为FeSO4溶液，合并后经操作d得到，则操作d为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。
（1）
根据分析，操作a使固液分离，为过滤操作，过滤需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；溶液A中所含的溶质主要为和过量的，故答案为：过滤；烧杯、漏斗、玻璃棒；、；
（2）
加入试剂③为稀硫酸，用来溶解Fe，故答案为：稀硫酸；
（3）
溶液D为FeSO4溶液，检验溶液FeSO4中的金属阳离子的具体操作及现象为：取少量溶液D于试管中，加入两滴溶液，无明显现象，再滴加少量新制氯水，溶液变红，证明有；检验过程中发生的氧化还原反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，铁元素化合价由+2价升高到+3价，氯元素化合价由0价降低为-1价，用双线桥法标出电子转移的数目和方向为：，故答案为：取少量溶液D于试管中，加入两滴溶液，无明显现象，再滴加少量新制氯水，溶液变红，证明有；；
（4）
溶液G为FeSO4溶液，滴加氢氧化钠溶液，可观察到的现象为先产生白色沉淀，后白色沉淀变成灰绿色，最终变成红褐色，此现象中发生的反应有：FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4，，涉及的氧化还原反应的化学方程式为：，故答案为：先产生白色沉淀，后白色沉淀变成灰绿色，最终变成红褐色；。
20．          二氧化硅     取少许最后一次洗涤液于试管中，滴加稀盐酸，待无明显现象后，再滴加溶液，若无白色沉淀生成，则表明已洗涤干净。反之，则说明没洗涤干净     23    
【分析】烧渣主要含、FeO，还有一定量的用硫酸浸取，过滤后滤液中含有硫酸铁、硫酸亚铁、未反应的硫酸，滤渣为二氧化硅，用二硫化亚铁矿还原后过滤，得滤液中含有硫酸亚铁，向滤液中加入碳酸铵，过滤得碳酸亚铁，滤液中有硫酸铵。据此分析解题。
【详解】反应Ⅰ为，其中中硫元素为价，反应后变为价，化合价升高，所以为还原剂；故答案为：；
由上分析可知滤渣的成分是二氧化硅；故答案为：二氧化硅；
过滤得碳酸亚铁，滤液中有硫酸铵，所以检验是否洗净，就是检验洗涤滤液中是否有硫酸根离子，所以操作为取最后一次洗涤滤液，滴加稀盐酸，待无明显现象后，滴加氯化钡溶液，看溶液是否有沉淀，若无沉淀，则已经洗涤干净； 故答案为：取少许最后一次洗涤液于试管中，滴加稀盐酸，待无明显现象后，再滴加溶液，若无白色沉淀生成，则表明已洗涤干净。反之，则说明没洗涤干净；
(4)①根据流程可知，“还原”时反应Ⅱ有硫产生，应为与铁离子之间的氧化还原反应，中硫元素的化合价由价升到0价，铁离子化合价由价降到价，根据化合价升降得到最小公倍数为2，故反应的离子方程式为：；故答案为：2；1；2；3；
②根据表可知，反应Ⅰ中生成的硫酸根的浓度为，据反应可知，反应Ⅰ中被还原的的物质的量浓度为，同时计算出生成的亚铁离子的浓度为，两个反应中共生成的亚铁离子的浓度为，所以反应Ⅱ中生成的亚铁离子浓度为，所以反应Ⅰ、Ⅱ中生成的的物质的量之比为：：3；故答案为：5：3。