题目内容
大型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，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时转化为氯化氢气体和氧化铁粉末。有关的化学方程式为：
（3）某种铁红涂料的成分中，除含有Fe2O3外，还添加有CuO或FeO中的一种。请设计实验探究该铁红涂料中添加的物质。
①提出合理假设
假设1：添加了CuO。 假设2：添加了FeO。
②基于假设 （填“1”或“2”），设计实验方案，进行实验。在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。
限选实验试剂：铁粉、3mol?L－1H2SO4、0.01 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，_________________ ____________________________________________ | ___________________________ |
| 步骤2． ____________________________________________ | ___________________________ |
（4）用水吸收“高温喷雾焙烧”时产生的氯化氢气体可得到盐酸。请计算：用1000g水需吸收标准状况下多少升氯化氢气体可得到36.5%的浓盐酸？（写出计算过程，结果可用数学表达式表示，不必化简）。
（16分）
（1）Fe （1分）
（2）FeCl2 + 2H2O
Fe(OH)2 + 2HCl （1分）
4Fe(OH)2 + O2 +2H2O =" 4" Fe(OH)3 （1分）
2Fe(OH)3
Fe2O3 + 3H2O （1分，漏写条件不得分）
（或：4FeCl2+4H2O+O22 Fe2O3+8HCl （3分，漏写条件得2分）
（3）假设1 （1分）
（以下每空2分，共8分） 实验操作 预期现象和结论 步骤1：加入足量的3mol?L－1H2SO4，充分振荡。 样品全部溶解 步骤2：取少许溶液于试管中，加入足量铁粉，充分振荡；再加入足量3mol?L－1H2SO4，充分振荡。 试管中出现红色固体，说明试样中有CuO
（评分说明）步骤1：未加“足量”和“充分振荡”扣1分。
步骤2中方案为“加足量10%NaOH溶液，如果出现蓝色沉淀，说明试样中有CuO”，则步骤2和结论得0分，因为有Fe3+和H+干扰，不一定能观察到蓝色沉淀。
或：假设2 （1分）实验操作 预期现象和结论 步骤1：加入足量的3mol?L－1H2SO4，充分振荡。 样品全部溶解 步骤2：取少许溶液于试管中，逐滴加入0.01 mol?L－1酸性KMnO4溶液 如果紫红色褪去，说明试样中有FeO；
（评分说明）步骤1：未加“足量”和“充分振荡”扣1分。
步骤2中，用KSCN与H2O2的组合检验Fe2+，步骤2和结论得0分，因为有 Fe3+干扰。
（4）（3分）设所需的HCl体积为xL，则
(36.5x/22.4)/(1000+ 36.5x/22.4) ×100%=36.5% （2分。正确列式得2分）
解得x= 22400/63.5(L)=352.89(L) （1分，其它正确的答案也得分）
解析试题分析：（1）根据除去旧杂质不引入新杂质原则，Fe+2H+=Fe2++H2↑，因此除酸步骤选择的单质X一定是过量的铁粉或铁屑；（2）氯化亚铁是强酸弱碱盐，能水解，且其水解反应是吸热反应，因此高温能使其彻底水解，生成氢氧化亚铁和氯化氢；氯化氢气体逸出，氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁；氢氧化铁焙烧时分解，生成氧化铁和水；根据上述三步反应可以得到总反应式；（3）若假设1成立，Fe2O3、CuO都是难溶于水的碱性氧化物，不能直接选择试剂检验CuO的存在，必须先用足量稀硫酸溶解配成硫酸铁、硫酸铜溶液；再根据金属活动性顺序表和铁盐、铜盐的性质，Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4，Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，因此加入过量的铁粉，充分反应后析出红色固体，说明样品中含有CuO；而选择NaOH溶液或观察溶液的颜色都不行，因为铁离子对铜离子的检验造成干扰；若假设2成立，Fe2O3、FeO都是难溶于水的碱性氧化物，不能直接选择试剂检验FeO的存在，必须先用足量稀硫酸溶解配成硫酸铁、硫酸亚铁溶液；再根铁盐、亚铁盐的性质，铁盐溶液不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而亚铁盐溶液则能，反应为5Fe2++MnO4－+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O，因此加入少量酸性高锰酸钾溶液，充分反应后溶液褪色，说明样品中含有FeO；不能选择KSCN和双氧水检验，因为铁离子会干扰亚铁离子的检验；（4）设所需的HCl体积为xL，由于n=V/22.4L?mol－1、m=n?M、m(溶液)=m(溶质)+m(水)、w(溶质)=m(溶质)/m(溶液)×100%，则(36.5x/22.4)/(1000+ 36.5x/22.4) ×100%="36.5%" ，解得x= 22400/63.5(L)=352.8(L)。
考点：考查化学工艺流程大题、探究实验大题的拼盘，涉及金属元素及其化合物的主要性质、盐类水解、气体摩尔体积、物质的量、质量、质量分数的计算等。
铁盐、亚铁盐在工农业生产、生活、污水处理等方面有着极其广泛的应用。
（1）用铁屑与稀硫酸反应制备FeSO4
①制备原理用离子方程式表示为 。若要提高FeSO4生成速率，采取下列措施中正确的是 。
A．使用浓硫酸与铁屑反应
B．使用磨细的铁粉反应
C．控制温度在50～70℃
D．控制温度在80～100℃
②在上述反应过程中，常会伴随发生反应：4Fe2++O2+4H+
4Fe3++2H2O
若要减少产品FeSO4中Fe3+的含量，采取下列措施中正确的是 。
A．控制稀硫酸的浓度不能太高
B．用去O2蒸馏水注入浓硫酸配制反应所需的稀硫酸
C．反应中保持n(Fe)/n(H2SO4) >1
D．反应中应经常添加Fe2（SO4）3搅拌
③反应结束后，将溶液进行 、冷却、过滤、洗涤即得FeSO4·7H2O晶体。
（2）工业上用含有少量Cu、Al的废铁屑制备Fe2（SO4）3
其反应及操作流程如下：
①加入NaHCO3并搅拌，将混合液pH调控至 范围内，使杂质沉淀过滤除去。
| 沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 | Cu(OH)2 |
| 开始沉淀 | 2.3 | 7.5 | 3.4 | 4.7 |
| 完全沉淀 | 3.2 | 9.7 | 4.4 | 6.7 |
②反应Ⅱ中反应的离子方程式是： 。
③生产中，将反应Ⅱ产生的NO配比一种气体X，混合后重新通入反应Ⅱ中，该设计的目的是 ，气体X与NO配比的比例是 。
（3）用Fe2（SO4）3处理含S2-污水时，有黑色沉淀及淡黄色悬浮物产生，其反应的离子方程式是 。
将铝粉与Fe3O4粉末配制成铝热剂，分成三等份：①一份直接放入足量的烧碱溶液中，充分反应后放出气体在标准状况下的体积为V1；②一份在高温下恰好反应完全，反应后的混合物与足量的盐酸反应后，放出的气体在标准状况下的体积为V2；③一份直接放入足量的盐酸中，充分反应后放出气体在标准状况下的体积为V3。下列说法正确的是
| A．V1=V3＞V2 | B．V2＞V1 =V3 | C．V1= V2＞V3 | D．V1＞V3＞V2 |
铁是人类必需的微量元素之一，它可以促进血红蛋白结合氧分子进行输氧，医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给患贫血的病人补铁．请根据以下药品说明书回答问题：
（1）药片上的糖衣可以起__________的作用，鉴定时溶解加盐酸的目的是____________。
（2）某研究小组甲欲用KMnO4测定FeSO4的含量。
①实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250毫升，配制时需要的仪器除托盘天平、烧杯、玻璃棒、量筒外，还需要的仪器有__________、___________。
②滴定时含硫酸亚铁的滤液放在___________（填仪器）中，高锰酸钾溶液放在__________（填仪器）中，滴定时加入___________（填“酚酞”或“甲基橙”或“石蕊”或“不用加”）指示剂，如何判断达到滴定终点_____________。
（3）另一研究小组乙设计了如下测量方案：
①此检验过程中加过量H2O2反应的离子方程式为______________。
②从红褐色的悬浊液到最后的称量，其过程中所需的基本操作有___________（按操作的顺序填写）。
| A．过滤 | B．洗涤 | C．萃取 | D．分液 E．冷却 F．灼烧 |