Question

（11分）某種催化劑為鐵的氧化物�；瘜W(xué)興趣小組在實驗室對該催化劑中鐵元素的價態(tài)進行探究：將適量稀硝酸加入少許樣品中，加熱溶解；取少許溶液，滴加KSCN溶液后出現(xiàn)紅色。一位同學(xué)由此得出該催化劑中鐵元素價態(tài)為+3的結(jié)論。

（1）請指出該結(jié)論是否合理并說明理由     　　　                                 。

（2）請完成對鐵元素價態(tài)的探究：

限選實驗儀器與試劑：燒杯、試管、玻璃棒、藥匙、滴管、酒精燈、試管夾：3mol·L^-1H₂SO₄、3％ H₂O₂、6 mol·L^-1HNO₃、0.01 mol·L^-1KMnO₄、NaOH稀溶液、0.1 mol·L^-1Kl、20％ KSCN、蒸餾水。

提出合理假設(shè)

假設(shè)1：　　　　　　　                                                    ；

假設(shè)2：　　　　　　　                                                     ；

假設(shè)3：　　　　　　　                                                       。

設(shè)計實驗方案證明你的假設(shè)（不要在答題卡上作答）

實驗過程

根據(jù)②的實驗方案，進行實驗。請在答題卡上按下表格式寫出實驗操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。

實驗操作	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1：
步驟2：
步驟3：
…

 

Answer 1

（1）該結(jié)論不正確。稀HNO₃有強氧化性，若該鐵的價態(tài)為+2價，則被氧化為+3價同樣可使KSCN溶液變血紅色。

（2）①提出合理假設(shè)

假設(shè)1：催化劑中鐵元素的價態(tài)為+3價。

假設(shè)2：催化劑中鐵元素的價態(tài)為+2價。

假設(shè)3：催化劑中鐵元素的價態(tài)既有+3價也有+2價。

②設(shè)計實驗方法證明你的假設(shè)

③實驗過程

實驗操作	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1：將適量稀H2SO4加入少許樣品于試管中，加熱溶解；	溶液呈黃綠色，說明溶液中含F(xiàn)e2+或Fe3+。
步驟2：取少量溶液，滴加酸性KMnO4溶液。	若KMnO4溶液的紫紅色褪去為無色溶液，則說明催化劑中鐵元素的價態(tài)含+2價；若不褪色，則說明催化劑中鐵元素的價態(tài)不含+2價。
步驟3：另取少量溶液，滴加KSCN溶液。	若溶液變?yōu)檠�紅色，則說明催化劑中鐵元素的價態(tài)含+3價；若溶液無明顯變化，則說明催化劑中鐵元素的價態(tài)不含+3價。

 

解析: