某種催化劑為鐵的氧化物?；瘜W(xué)興趣小組對(duì)該催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)進(jìn)行了探究。請(qǐng)回答下列實(shí)驗(yàn)方案中的有關(guān)問題：
（一）實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
儀器：燒杯、試管、玻璃棒、藥匙、滴管、酒精燈、試管夾；
試劑：3mol?L-1H2SO4、6mol?L-1HNO3、0.01mol?L-1KMnO4、NaOH稀溶液、20%KSCN溶液、蒸餾水。
（二）實(shí)驗(yàn)原理
Fe2+能使酸性KMnO4溶液紫色褪去；Fe3+溶液中滴加KSCN溶液變紅色。
（1）一位同學(xué)將少許樣品溶于稀硝酸中，取少許溶液滴加KSCN溶液后出現(xiàn)紅色。由此得出為鐵元素為+3價(jià)的結(jié)論。該結(jié)論是否合理 不合理不合理，并說明理由 因?yàn)镠NO3會(huì)氧化催化劑中可能存在的二價(jià)鐵，而不能確定樣品中鐵元素的價(jià)態(tài)因?yàn)镠NO3會(huì)氧化催化劑中可能存在的二價(jià)鐵，而不能確定樣品中鐵元素的價(jià)態(tài)。
（三）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
（2）提出合理假設(shè)。
假設(shè)1：催化劑中鐵元素全部為+3價(jià)；
假設(shè)2：催化劑中鐵元素全部為+2價(jià)；
假設(shè)3：催化劑中鐵元素同時(shí)存在+2與+3價(jià)催化劑中鐵元素同時(shí)存在+2與+3價(jià)。
（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明假設(shè)。請(qǐng)完成表中的實(shí)驗(yàn)操作步驟，預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。
| 實(shí)驗(yàn)操作步驟 | 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論 |
| 步驟1：用滴管取一定量3mol?L-1H2SO4于試管中，加熱煮沸數(shù)分鐘以出去溶于其中的氧氣。 | 無明顯現(xiàn)象 |
| 步驟2：用藥匙取少量樣品于試管中，用滴管加入除氧的3mol?L-1H2SO4，并加熱，充分反應(yīng)后得A溶液。 | 固體溶解，溶液顏色發(fā)生變化 |
| 步驟3：取少許A溶液于試管中滴加1～2滴20%KSCN溶液，振蕩 | 若溶液不呈紅色，則假設(shè)2成立；若溶液呈紅色，則假設(shè)1或假設(shè)3成立 |
| 步驟4：另取少許A溶液于試管中， 滴加1～2滴0.01mol?L-1KMnO4溶液，振蕩 滴加1～2滴0.01mol?L-1KMnO4溶液，振蕩 |
結(jié)合③，若 若溶液呈紫紅色，則假設(shè)1成立；若溶液紫紅色褪去，則假設(shè)3成立 若溶液呈紫紅色，則假設(shè)1成立；若溶液紫紅色褪去，則假設(shè)3成立 |
【考點(diǎn)】探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量．
【答案】不合理；因?yàn)镠NO3會(huì)氧化催化劑中可能存在的二價(jià)鐵，而不能確定樣品中鐵元素的價(jià)態(tài)；催化劑中鐵元素同時(shí)存在+2與+3價(jià)；滴加1～2滴0.01mol?L-1KMnO4溶液，振蕩；若溶液呈紫紅色，則假設(shè)1成立；若溶液紫紅色褪去，則假設(shè)3成立
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：6引用：1難度：0.5
相似題
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1．為測定某氟化稀土樣品中氟元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。利用高氯酸（高沸點(diǎn)酸）將樣品中的氟元素轉(zhuǎn)化為氟化氫（低沸點(diǎn)酸）蒸出，再通過滴定測量，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。（1）a的作用是 ，f儀器的名稱是（2）檢查裝置氣密性：首先（填操作），關(guān)閉k1，微熱c,f中有氣泡冒出；停止加熱，導(dǎo)管e內(nèi)形成一段穩(wěn)定的水柱，說明裝置氣密性良好。（3）c中加入一定體積高氯酸和mg氟化稀土樣品，f中盛有滴加酚酞的NaOH溶液。加熱b、c,使水蒸氣進(jìn)入c。①下列物質(zhì)可代替高氯酸的是（填序號(hào)）A．硝酸 B．鹽酸 C．硫酸 D．磷酸②實(shí)驗(yàn)中除有HF氣體外，可能還有少量SiF4（易水解）氣體生成，若有SiF4生成，實(shí)驗(yàn)結(jié)果將（填“偏高”“偏低”或”不受影響”）。③若觀察到f中溶液紅色褪去，需要向f中及時(shí)補(bǔ)加NaOH溶液，否則會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏低，原因是。（4）向餾出液中加入V1mL c1 mol/L La（NO3）3溶液，得到LaF3沉淀，再用c2mol/L EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的La3+（La3+與EDTA按1：1絡(luò)合），消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液V2 mL，則氟化稀土樣品中氟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。（F的相對(duì)原子質(zhì)量為19）（5）用樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，需要用0.084g氟化鈉代替樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，改變條件（高氯酸用量、反應(yīng)溫度、蒸餾實(shí)驗(yàn)），測量并計(jì)算出氟元素質(zhì)量，重復(fù)多次。該操作的目的是。發(fā)布：2025/1/18 8:0:1組卷：24引用：1難度：0.5 -
2．為探究礦石樣品X（僅含兩種元素）的組成和性質(zhì)，某同學(xué)設(shè)計(jì)并完成如圖實(shí)驗(yàn)：
請(qǐng)回答：
（1）X含有的元素。
（2）X的化學(xué)式。
（3）紅褐色沉淀C是。
（4）氣體D通入足量H2O2中發(fā)生反應(yīng)①的化學(xué)方程式。發(fā)布：2024/12/30 14:30:1組卷：13引用：3難度：0.7 -
3．煤氣化是有效利用化石能源手段之一，有關(guān)反應(yīng)如下：
①C+H2OCO+H2 ②CO+H2O高溫CO2+H2一定條件
獲得的氣體稱為水煤氣。某研究性學(xué)習(xí)小組為探究氣體的成分進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
[實(shí)驗(yàn)]使水蒸氣通過灼熱的焦炭，收集反應(yīng)后流出的氣體。
[提出假設(shè)]對(duì)氣體的成分提出了三種假設(shè)。
假設(shè)1：該氣體是 CO、H2。
假設(shè)2：該氣體是 CO、H2、H2O。
（1）假設(shè)3：。
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證假設(shè)]
他們擬用下圖中提供的儀器，選擇必要的試劑，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證上述假設(shè)（加熱裝置和導(dǎo)管等在圖中略去，實(shí)驗(yàn)前裝置內(nèi)部的空氣已經(jīng)排盡）。
（2）按氣流從左至右連接各儀器，用題中小寫字母表示接口的連接順序（儀器可重復(fù)使用）：
混合氣→dc→→→ij→→→→ij；
（3）儀器A中需加入試劑的是，其中反應(yīng)的化學(xué)方程式是；
（4）儀器B中需加入試劑的名稱是，其作用是；
[思考與交流]
（5）本實(shí)驗(yàn)的尾氣需要處理，處理的方法為。
（6）某同學(xué)認(rèn)為增加焦炭的量可以提高化學(xué)反應(yīng)①的速率，你是否同意他的說法，并簡述理由。發(fā)布：2024/12/30 14:0:1組卷：29引用：4難度：0.5