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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、6mol?L-1HNO3/0.01mol?L-1KMnO4、NaOH稀溶液、0.1mol?L-1KI、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:

【答案】分析:(1)稀HNO3有强氧化性,可将+2价铁,氧化为+3价的铁;
(2)①根据铁的氧化物中铁的存在价态解答;
③根据的Fe2+和Fe3+性质及检验解答.
解答:解析:(1)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,故该结论不正确.
故答案为: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铁的氧化物中铁的存在价态有+2、+3价,所以,催化剂中铁元素的价态有三种情况:价态全部为+3价;价态全部为+2价;价态为+3价、+2价.
故答案为:假设1:催化剂中铁元素的价态全部为+3价.
假设2:催化剂中铁元素的价态全部为+2价.
假设3:催化剂中铁元素的价态为+3价、+2价.
②设计实验方法证明你的假设
③、为探究铁元素的价态,先将铁的氧化物用酸溶解,
+2价铁具有还原性,易被氧化,选用KMnO4溶液检验,
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,则假设1成立.
Fe3+遇KSCN溶液呈血红色,选用KSCN溶液检验+3价的铁,结合上述若KMnO4溶液的紫红色褪去为无色溶液.
若溶液变为血红色,则说明催化剂中铁元素的价态含+3价,则假设3成立.
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,只含+2价,则假设2成立
故答案为:实验过程
实验操作预期现象与结论
步骤1:用滴管取一定量的3mol?L-1H2SO4与试管中,加热煮沸数分钟,除去溶解其中的氧. 
步骤2:取少许样品于试管中,用滴管将适量
稀H2SO4加入,加热溶解.
固体溶解,溶液颜色有变化.
步骤3:取步骤2中配制的少量溶液,滴加酸性
KMnO4溶液,振荡.
①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.
②若不褪色,则说明催化剂中铁元素的价态不含+2价,则假设1成立.
步骤4:另取步骤2中配制的少量溶液,滴加
KSCN溶液,振荡.
结合步骤3中的①
①若溶液变为血红色,则说明催化剂中铁元素的价态含+3价,则假设3成立.
②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,只含+2价,则假设2成立

点评:以铁及其化合物为载体,综合考查学生的实验能力、分析问题能力、和解决问题能力,难度较大,熟练掌握铁三角
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

(2008?广东)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
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.
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)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、6mol?L-1HNO3/0.01mol?L-1KMnO4、NaOH稀溶液、0.1mol?L-1KI、20% KSCN、蒸馏水.
①提出合理假设
假设1:
催化剂中铁元素的价态全部为+3价
催化剂中铁元素的价态全部为+3价

假设2:
催化剂中铁元素的价态全部为+2价
催化剂中铁元素的价态全部为+2价

假设3:
催化剂中铁元素的价态为+3价、+2价
催化剂中铁元素的价态为+3价、+2价

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:

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科目:高中化学 来源: 题型:

(10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(稀硝酸具有强氧化性)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)请指出该结论不合理的理由                

(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% H2O2、6 mol?L-1HNO3、0.01 mol?L-1KMnO4、NaOH稀溶液、0.1 mol?L-1KI、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:

 

 

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