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| 某催化剂为铁的氧化物，一化学兴趣小组在实验室里对该催化剂中铁元素的价态进行探究：查阅有关资料得知Fe2+能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色；HNO3具有强氧化性．请完成对铁元素价态的探究： ①提出合理假设． 假设1：催化剂中铁元素为+3价；假设2：催化剂中铁元素为+2价； （1）假设3：______． ②设计实验方案．③根据②的实验方案进行实验： （2）步骤1：取一定量的稀硫酸于试管中，加热煮沸数分钟，目的是______； 步骤2：取少量样品于试管中，加入处理过的硫酸并加热，得到A溶液； （3）步骤3：取A溶液于试管，滴加KSCN溶液，振荡，若不出现血红色，则假设______成立；若出现血红色，则假设______成立； （4）步骤4：另取A溶液于试管，加入KMnO4溶液，振荡，结合步骤3中的结论，若出现______现象，则假设1成立；反之，则假设3成立． （5）某同学将步骤2中的稀硫酸改成稀硝酸得到了A溶液，向A溶液中滴加KSCN溶液后出现血红色，由此得出该催化剂中铁元素为+3价的结论，该结论是否合理？______（填“是”或“否”），理由是______． |
参考解答
413***117
2025-02-24 00:44:32
| （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：催化剂中铁元素的价态为+3价、+2价； （2）稀硫酸溶液中溶解氧气，氧气可以氧化亚铁离子，用硫酸溶解氧化物应除去溶解的氧气，防止氧化亚铁离子，故煮沸硫酸的目的是：除去硫酸中溶解的氧气， 故答案为：除去硫酸中溶解的氧气； （3）Fe3+遇KSCN溶液呈血红色，取A溶液于试管，滴加KSCN溶液，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，假设2成立； 若溶液变为血红色，则说明催化剂中铁元素的价态含+3价，假设1或3成立， 故答案为：2；1或3； （4）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， 故答案为：高锰酸钾溶液紫色不褪去； （5）硝酸具有强氧化性，加入硝酸会将Fe2+氧化成Fe3+，不能得出该催化剂中铁元素为+3价， 故答案为：否；加入硝酸会将Fe2+氧化成Fe3+． |
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