Question

（16分）钢铁企业酸洗钢材时产生的废液主要成分为Fe²⁺、H⁺、Cl^-，可用下述方法处理该废液，回收盐酸和制备氧化铁涂料。

（1）单质X的化学式是            。

（2）氯化亚铁溶液经高温喷雾焙烧转化为HCl气体和氧化铁粉末，有关的化学方程式依次为：                                                                      。

（3）某铁红涂料中除含有Fe₂O₃外，还可能添加有CuO或FeO中的一种,请设计实验方案，探究该铁红涂料中添加物的成分。

① 提出合理假设

假设1：添加了CuO

假设2：添加了FeO

② 请设计方案，验证上述假设，写出实验步骤、预期现象和结论。

限选试剂：铁粉、3mol•L^-1H₂SO₄、0.1 mol•L^-1酸性KMnO₄溶液、10%NaOH溶液、10%H₂O₂、KSCN溶液

操作步骤	预期现象和结论
步骤1．取少量样品于试管中，                ____________________________________________	样品全部溶解，得到澄清的溶液。
步骤2．                                    步骤3．	___________________________ ___________________________

（4）请计算，用635g水完全吸收“高温喷雾焙烧”产生的HCl气体    升（标准状况），即可得到36.5%的浓盐酸（相对原子质量 Cl  35.5  H  1）。

Answer

（1） Fe （1分，写名称不给分）（2）4FeCl2+ 4H2O+ O2 △2Fe2O3 + 4HCl（3分）（或 FeCl2+ 2H2OFe(OH)2+ 2HCl；4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3；2Fe(OH)3△Fe2O3+ 3H2O，每式1分，共3分。条件及可逆符号不作为得分点） （3）（10分）

操作步骤

预期现象和结论

步骤1．取少量样品于试管中，加入足量的3mol•L－1H2SO4，充分振荡。（2分）

步骤2．取少许上述溶液于，加入足量铁粉，充分振荡；再加入足量3mol•L－1H2SO4，充分振荡。（2分）

步骤3．取少许步骤1溶液于试管中，逐滴加入0.01 mol•L－1酸性KMnO4溶液.（2分）

（步骤2和步骤3的操作和现象结论可以互换位置）

若试管中出现红色固体，说明试样中有CuO（2分）

如果紫红色褪去，说明试样中有FeO（2分）

（4） 224 （2分）

【解析】

试题分析：（1）除去盐酸获得亚铁盐，所加的金属只能是金属铁；

（2）氯化亚铁溶液中亚铁离子会发生水解反应生成氢氧化亚铁，即FeCl2+2H2OFe（OH）2+2HCl，氢氧化亚铁不稳定，会被氧化为氢氧化铁，4Fe（OH）2+O2+2H2O=4 Fe（OH）3，氢氧化铁可以分解，即2Fe（OH）3 △Fe2O3+3H2O；

（3）氧化铜可以溶解于强酸溶液中，得到含有铜离子的盐，加入足量铁粉可以将金属铜置换出来，据此可以检验固体是氧化铜，氧化亚铁可以和强酸反应生成亚铁盐，能使高锰酸钾褪色，据此可以检验固体中含有氧化亚铁，可取少量样品于试管中，加入足量的3mol•L-1H2SO4，充分振荡；取少许上述溶液于，加入足量铁粉，充分振荡；再加入足量3mol•L-1H2SO4，充分振荡，取少许步骤1溶液于试管中，逐滴加入0.01 mol•L-1酸性KMnO4溶液，若试管中出现红色固体，说明试样中有CuO，如果紫红色褪去，说明试样中有FeO，故答案为：

操作步骤

预期现象和结论

步骤1．取少量样品于试管中，加入足量的3mol•L-1H2SO4，充分振荡

步骤2．取少许上述溶液于，加入足量铁粉，充分振荡；再加入足量3mol•L-1H2SO4，充分振荡

步骤3．取少许步骤1溶液于试管中，逐滴加入0.01 mol•L-1酸性KMnO4溶液

（步骤2和步骤3的操作和现象结论可以互换位置）

若试管中出现红色固体，说明试样中有CuO

如果紫红色褪去，说明试样中有FeO

（4）设HCl体积为VL，则＝36.5%，解得V＝224。

考点：考查物质制备实验方案设计与探究