专练四实验方案的设计与探究类综合实验题题型狂练1．(2013·广州一模，33)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。写出实验步骤、预期现象和结论。限选实验试剂：铁粉、3mol·L－1H2SO4、0.01mol·L－1酸性KMnO4溶液、10%NaOH溶液、10%H2O2溶液、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)解析(1)加入X单质的目的是除酸，为不引入杂质，应该加入铁单质。(2)根据电子得失守恒和质量守恒可以写出反应的化学方程式为4FeCl2＋4H2O＋O2=====2Fe2O3＋8HCl。(3)如果验证假设1成立，需要将原来的固体用酸溶解，在溶液中加入足量的铁粉，有红色固体析出即可证明含有CuO；如果验证假设2成立，需要将原来的固体用酸溶解，用Fe2＋的还原性来验证存在Fe2＋即可。答案(1)Fe(2)FeCl2＋2H2O===Fe(OH)2↓＋2HCl、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3、2Fe(OH)3=====Fe2O3＋3H2O(或4FeCl2＋4H2O＋O2=====2Fe2O3＋8HCl)(3)1操作步骤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或2操作步骤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0.01mol·L－1酸性KMnO4溶液如果紫红色褪去，说明试样中有FeO(4)解：设所需的HCl体积为V(36.5V/22.4)/(1000＋36.5V/22.4)×100%＝36.5%解得V＝22400/63.5L2．(2013·广东韶关一模，33)实验室需要纯净的NaCl溶液，但实验室的NaCl晶体混有少量Na2SO4和NH4HCO3，某同学按如下流程图设计实验除去杂质，回答下列问题：――――→――→――→――→――――→(1)步骤Ⅰ除去的杂质是________(填化学式)，直接加热要好于加强碱后再进行加热，理由是____________________________________________________________________________________________________________________。(2)按流程图完成实验设计，将相关的实验操作步骤、实验现象和实验目的填写在下表中：操作步骤实验现象实验目的步骤Ⅱ：将残留物溶解得到溶液，__________________________________________________________________________________步骤Ⅲ：_______________________________________________________________步骤Ⅳ：过滤，往滤液中____________________________________________________________步骤Ⅴ：将溶液加热煮沸____________(3)若最后得到20℃的NaCl饱和溶液。已知20℃时NaCl的溶解度为36.0g、NaCl饱和溶液的密度为1.12g·cm－3，则20℃的NaCl饱和溶液的物质的量浓度为________mol·L－1(计算结果保留三位有效数字)。解析(1)NH4HCO3受热易分解且产物均为气体，不需要另加试剂。(2)实验过程：先加水溶解，然后加过量BaCl2溶液除去SO42－，再加Na2CO3除去过量的Ba2＋，过滤，最后加盐酸除去过量的CO32－。(3)溶液质量分数＝×100%，c＝mol·L－1＝5.07mol·L－1。答案(1)NH4HCO3操作...
