Question

（16分）鋼鐵企業(yè)酸洗鋼材時(shí)產(chǎn)生的廢液主要成分為Fe2+、H+、Cl-，可用下述方法處理該廢液，回收鹽酸和制備氧化鐵涂料。

（1）單質(zhì)X的化學(xué)式是 。

（2）氯化亞鐵溶液經(jīng)高溫噴霧焙燒轉(zhuǎn)化為HCl氣體和氧化鐵粉末，有關(guān)的化學(xué)方程式依次為： 。

（3）某鐵紅涂料中除含有Fe2O3外，還可能添加有CuO或FeO中的一種,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，探究該鐵紅涂料中添加物的成分。

① 提出合理假設(shè)

假設(shè)1：添加了CuO

假設(shè)2：添加了FeO

② 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)方案，驗(yàn)證上述假設(shè)，寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。

限選試劑：鐵粉、3mol?L-1H2SO4、0.1 mol?L-1酸性KMnO4溶液、10%NaOH溶液、10%H2O2、KSCN溶液

操作步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1．取少量樣品于試管中， ____________________________________________	樣品全部溶解，得到澄清的溶液。
步驟2．     步驟3．	___________________________     ___________________________

（4）請(qǐng)計(jì)算，用635g水完全吸收“高溫噴霧焙燒”產(chǎn)生的HCl氣體 升（標(biāo)準(zhǔn)狀況），即可得到36.5%的濃鹽酸（相對(duì)原子質(zhì)量 Cl 35.5 H 1）。

 

Answer 1

（1） Fe （1分，寫名稱不給分）（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。條件及可逆符號(hào)不作為得分點(diǎn)） （3）（10分）

操作步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1．取少量樣品于試管中，加入足量的3mol?L－1H2SO4，充分振蕩。（2分）
步驟2．取少許上述溶液于，加入足量鐵粉，充分振蕩；再加入足量3mol?L－1H2SO4，充分振蕩。（2分） 步驟3．取少許步驟1溶液于試管中，逐滴加入0.01 mol?L－1酸性KMnO4溶液.（2分） （步驟2和步驟3的操作和現(xiàn)象結(jié)論可以互換位置）	若試管中出現(xiàn)紅色固體，說明試樣中有CuO（2分） 如果紫紅色褪去，說明試樣中有FeO（2分）

（4） 224 （2分）

【解析】

試題分析：（1）除去鹽酸獲得亞鐵鹽，所加的金屬只能是金屬鐵；

（2）氯化亞鐵溶液中亞鐵離子會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，即FeCl2+2H2OFe（OH）2+2HCl，氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，會(huì)被氧化為氫氧化鐵，4Fe（OH）2+O2+2H2O=4 Fe（OH）3，氫氧化鐵可以分解，即2Fe（OH）3 △Fe2O3+3H2O；

（3）氧化銅可以溶解于強(qiáng)酸溶液中，得到含有銅離子的鹽，加入足量鐵粉可以將金屬銅置換出來，據(jù)此可以檢驗(yàn)固體是氧化銅，氧化亞鐵可以和強(qiáng)酸反應(yīng)生成亞鐵鹽，能使高錳酸鉀褪色，據(jù)此可以檢驗(yàn)固體中含有氧化亞鐵，可取少量樣品于試管中，加入足量的3mol?L-1H2SO4，充分振蕩；取少許上述溶液于，加入足量鐵粉，充分振蕩；再加入足量3mol?L-1H2SO4，充分振蕩，取少許步驟1溶液于試管中，逐滴加入0.01 mol?L-1酸性KMnO4溶液，若試管中出現(xiàn)紅色固體，說明試樣中有CuO，如果紫紅色褪去，說明試樣中有FeO，故答案為：

操作步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1．取少量樣品于試管中，加入足量的3mol?L-1H2SO4，充分振蕩
步驟2．取少許上述溶液于，加入足量鐵粉，充分振蕩；再加入足量3mol?L-1H2SO4，充分振蕩 步驟3．取少許步驟1溶液于試管中，逐滴加入0.01 mol?L-1酸性KMnO4溶液 （步驟2和步驟3的操作和現(xiàn)象結(jié)論可以互換位置）	若試管中出現(xiàn)紅色固體，說明試樣中有CuO 如果紫紅色褪去，說明試樣中有FeO

（4）設(shè)HCl體積為VL，則＝36.5%，解得V＝224。

考點(diǎn)：考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與探究