Question

（11分）某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加KSCN溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。

（1）请指出该结论是否合理并说明理由     　　　                                 。

（2）请完成对铁元素价态的探究：

限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹：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、蒸馏水。

提出合理假设

假设1：　　　　　　　                                                    ；

假设2：　　　　　　　                                                     ；

假设3：　　　　　　　                                                       。

设计实验方案证明你的假设（不要在答题卡上作答）

实验过程

根据②的实验方案，进行实验。请在答题卡上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。

实验操作	预期现象与结论
步骤1：
步骤2：
步骤3：
…

 

Answer 1

（1）该结论不正确。稀HNO₃有强氧化性，若该铁的价态为+2价，则被氧化为+3价同样可使KSCN溶液变血红色。

（2）①提出合理假设

假设1：催化剂中铁元素的价态为+3价。

假设2：催化剂中铁元素的价态为+2价。

假设3：催化剂中铁元素的价态既有+3价也有+2价。

②设计实验方法证明你的假设

③实验过程

实验操作	预期现象与结论
步骤1：将适量稀H2SO4加入少许样品于试管中，加热溶解；	溶液呈黄绿色，说明溶液中含Fe2+或Fe3+。
步骤2：取少量溶液，滴加酸性KMnO4溶液。	若KMnO4溶液的紫红色褪去为无色溶液，则说明催化剂中铁元素的价态含+2价；若不褪色，则说明催化剂中铁元素的价态不含+2价。
步骤3：另取少量溶液，滴加KSCN溶液。	若溶液变为血红色，则说明催化剂中铁元素的价态含+3价；若溶液无明显变化，则说明催化剂中铁元素的价态不含+3价。

 

解析: