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(wèn)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-1 KMnO4、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，F(xiàn)e3+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)論是否合理并說(shuō)明理由 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)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)。
（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，①數(shù)分鐘以除去溶于水中的氧氣。 | 無(wú)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，② 滴加1～2滴20%KSCN溶液，振蕩 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③ 若溶液呈紅色，則假設(shè)1或假設(shè)3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，④ 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 溶液呈紫紅色，則假設(shè)1成立 溶液呈紫紅色，則假設(shè)1成立 ，若⑤溶液紫紅色褪去，則假設(shè)3成立 溶液紫紅色褪去，則假設(shè)3成立 |
【考點(diǎn)】性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．
【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20%KSCN溶液，振蕩；若溶液呈紅色，則假設(shè)1或假設(shè)3成立；滴加1～2滴0.01mol?L-1KMnO4溶液，振蕩；溶液呈紫紅色，則假設(shè)1成立；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：1引用：1難度：0.7
相似題
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1．如圖是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行二氧化硫制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的組合裝置，部分固定裝置未畫出。
（1）在組裝好裝置后，若要檢驗(yàn)A～D裝置的氣密性，其操作是首先，然后往D中裝入水，然后微熱A，觀察到D中有氣泡冒出，移開酒精燈或松開雙手，D中導(dǎo)管有水柱形成且高度保持不變，說(shuō)明裝置氣密性良好。
（2）裝置D中盛放NaOH溶液的作用是。
（3）關(guān)閉彈簧夾1后，打開彈簧夾2，殘余氣體進(jìn)入E、F、G中，能說(shuō)明I-還原性弱于SO2的現(xiàn)象為；發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是。
（4）為了驗(yàn)證E中SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：取E中的溶液，往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。上述方案是否合理？（填“合理”或“不合理”），原因是。
（5）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中G中含酚酞的NaOH溶液逐漸褪色，此實(shí)驗(yàn)證明SO2具有漂白性還是其溶于水顯酸性？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：。發(fā)布：2024/12/30 14:0:1組卷：23引用：2難度：0.5 -
2．某化學(xué)興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應(yīng)，用圖裝置進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）裝置A中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式為．
（2）裝置B 的作用是貯存多余的氣體，B中廣口瓶?jī)?nèi)應(yīng)盛放的液體是（填序號(hào)）
①水 ②酸性KMnO4 ③Na2CO3溶液 ④飽和的NaHSO3溶液
（3）裝置C和D 中產(chǎn)生的現(xiàn)象相同，但原因卻不同．用離子方程式和必要的文字解釋C中溶液褪色的原因
（4）裝置D中試管口塞一團(tuán)棉花，棉花中應(yīng)浸有一種液體，這種液體是．
（5）實(shí)驗(yàn)完畢，待A中燒瓶?jī)?nèi)液體冷卻后，過(guò)濾，向?yàn)V液中加入少量的蒸餾水稀釋，溶液為藍(lán)色．為了證明藍(lán)色只與Cu2+有關(guān)，而與其它離子無(wú)關(guān)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)，其中對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康臎](méi)有意義的是（填序號(hào)）
①觀察稀H2SO4 溶液呈無(wú)色 ②觀察CuSO4 粉末呈白色 ③稀釋CuSO4溶液，溶液藍(lán)色變淺 ④往CuSO4溶液中加入足量NaOH溶液，生成藍(lán)色沉淀，過(guò)濾，濾液呈無(wú)色⑤往CuSO4溶液中加入足量BaCl2的溶液，生成白色沉淀，過(guò)濾，濾液仍顯藍(lán)色
發(fā)布：2024/12/30 14:30:1組卷：11引用：2難度：0.7 -
3．某同學(xué)為探究元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，設(shè)計(jì)了如下系列實(shí)驗(yàn)。
Ⅰ．（1）將鈉、鉀、鎂、鋁各1mol分別投入到足量的同濃度的鹽酸中，試預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：與鹽酸反應(yīng)最劇烈，與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體最多。（填元素符號(hào)）
（2）向Na2S溶液中通入氯氣出現(xiàn)黃色渾濁，可證明Cl的非金屬性比S強(qiáng)，反應(yīng)的離子方程式為：。
Ⅱ．利用如圖裝置可驗(yàn)證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律
（1）儀器A的名稱為。
（2）實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有藥品：①稀鹽酸 ②稀硝酸 ③Na2SiO3溶液 ④Na2CO3固體，請(qǐng)選擇合適藥品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 N、C、Si的非金屬性的變化規(guī)律；裝置A、B中所裝藥品分別為、。（填序號(hào)）但有同學(xué)認(rèn)為該裝置有缺陷，如何改進(jìn)？。發(fā)布：2024/12/30 14:30:1組卷：19引用：2難度：0.5