实验题 & nbsp;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 ??????????????????????????????????????????????????????。

实验题  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 ??????????????????????????????????????????????????????。

本题答案：（9分）（1）催化剂中铁元素既有+3价又有+2价（2分）；<
本题解析：
试题分析：（1）根据所给的假设1和2可知，假设3应该是催化剂中铁元素既有+3价又有+2价。
（2）由于氧气也具有氧化性，能氧化亚铁离子，所以加热煮沸数分钟的目的是除去硫酸中溶解的氧气。
（3）由于铁离子能和KSCN溶液反应显红色，所以若不出现血红色，则假设2成立。若出现血红色，则假设1或3成立。
（4）亚铁离子具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化而褪色，所以如果出现高锰酸钾溶液不褪色现象，则假设1成立；反之，则假设3成立。
（5）由于硝酸具有氧化性，则加入硝酸会将Fe2+氧化成Fe3+，从而导致实验结论不准确。
点评：该题是中等难度的试题，也是高考中的常见题型，侧重对学生实验能力的培养，有利于激发学生的学习兴趣和学习积极性。该类试题综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，这就要求学生必须认真、细致的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能得出正确的结论。

本题所属考点：【物质组成与性质实验方案的设计】
本题难易程度：【一般】