Question

Ⅰ．某探究小組用HNO₃與大理石反應(yīng)過程中固體質(zhì)量減小的方法，研究影響反應(yīng)速率的因素。所用HNO₃濃度為1.00 mol·L^-1、2.00 mol·L^-1，大理石有細(xì)顆粒與粗顆粒兩種規(guī)格，實(shí)驗(yàn)溫度為298 K、308 K。請完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表，并在實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊粰谥刑畛鰧��?yīng)的實(shí)驗(yàn)編號：

實(shí)驗(yàn)編號	T/K	大理石 質(zhì)量/g	規(guī)格	HNO3濃度／mol·L-1	HNO3 體積/ mL	實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
①	298	10.00	粗	1.00	25.00	(Ⅰ)實(shí)驗(yàn)①和②探究HNO3濃度對該反應(yīng)速率的影響； (Ⅱ)實(shí)驗(yàn)①和        探究溫度對該反應(yīng)速率的影響； (Ⅲ)實(shí)驗(yàn)①和      探究大理石規(guī)格(粗、細(xì))對該反應(yīng)速率的影響。

Ⅱ．某種催化劑為鐵的氧化物。化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室對該催化劑中鐵元素的價態(tài)進(jìn)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(shí)驗(yàn)儀器與試劑：燒杯、試管、玻璃棒、藥匙、滴管、酒精燈、試管夾；3mol/L H₂SO₄、3%H₂O₂、6mol/L HNO₃、0.01mol/L KMnO₄、NaOH稀溶液、0.1mol/L KI、20%KSCN、蒸餾水。

① 提出合理假設(shè)

假設(shè)1：                               ；

假設(shè)2：                               ；

假設(shè)3：                               。

② 基于上述假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。請?jiān)诖痤}卡上按下表格式寫出實(shí)驗(yàn)操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。

實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1
步驟2
步驟3
……

Answer 1

Ⅰ．(5分)

實(shí)驗(yàn)編號	T/K	大理石m /g	規(guī)格	HNO3濃度／mol·L-1	HNO3 體積/ mL	實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
② ③ ④	298 308 298	10.00 10.00 10.00	粗 粗 細(xì)	2.00 1.00 1.00	25.00 25.00 25.00	(Ⅱ)   ③    (Ⅲ) ④

Ⅱ．(11分)（1）不合理，(1分)    HNO₃會將+2價Fe氧化成+3價。(1分)

（2）①假設(shè)1：只存在+2價Fe；假設(shè)2：只存在+3價Fe；假設(shè)3：同時存在+2、+3價Fe (2分)

實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1：取少量樣品于試管中，加入適量3mol/L H2SO4，充分溶解后將溶液分裝于A、B兩試管中。(1分)	樣品固體溶解，得到淺綠色或淺黃色溶液。 (1分)
步驟2：向A試管的溶液中滴加幾滴KSCN溶液，振蕩，觀察(1分)	若溶液顯紅色，說明含F(xiàn)e3+；若不顯紅色，則假設(shè)1成立。(1分)
步驟3：向B試管的溶液中滴加幾滴0.01mol/LKMnO4溶液，振蕩，觀察(1分)	若溶液紫色褪去，說明含F(xiàn)e2+；若不褪色，則假設(shè)2成立。(1分) 若步驟2溶液顯紅色，且步驟3溶液紫色褪去，則假設(shè)3成立。(1分)

解析:

略