Question

（12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：3 mol·L^-1H₂SO₄/3％ H_2O2、6 mol·L^-1HNO₃/0.01 mol·L^-1KmnO₄、NaOH稀溶液、0.1 mol·L^-1Kl、20％ KSCN、蒸馏水。
①提出合理假设：
假设1：　　　　　　　；
假设2：　　　　　　　；
假设3：　　　　　　　。
②设计实验方案证明你的假设（不要在答题卡上作答）。
③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