某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组对该催化剂中铁元素的价态进行了探究。请回答下列实验方案中的有关问题：
（一）实验仪器与试剂
仪器：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹；
试剂：3mol•L-1H2SO4、6mol•L-1HNO3、0.01mol•L-1 KMnO4、NaOH稀溶液、20%KSCN溶液、蒸馏水
（二）实验原理
Fe2+能使酸性KMnO4溶液紫色褪去，Fe3+溶液中滴加KSCN溶液变红色。
（1）一位同学将少许样品溶于稀硝酸中，取少许溶液滴加KSCN溶液后出现红色。由此得出为铁元素为+3价的结论。该结论是否合理并说明理由 不合理；因为HNO3会氧化催化剂中可能存在的二价铁，而不能确定样品中铁元素的价态不合理；因为HNO3会氧化催化剂中可能存在的二价铁，而不能确定样品中铁元素的价态。
（三）实验设计
（2）提出合理假设。
假设1：催化剂中铁元素全部为+3价；
假设2：催化剂中铁元素全部为+2价；
假设3：催化剂中铁元素同时存在+2与+3价催化剂中铁元素同时存在+2与+3价。
（3）设计实验证明假设。请完成表中的实验操作步骤，预期现象与结论。
| 实验操作步骤 | 预期现象与结论 |
| 步骤1：用滴管取一定量3mol•L-1H2SO4于试管中，①数分钟以除去溶于水中的氧气。 | 无明显现象 |
| 步骤2：用药匙取少量样品于试管中，用滴管加入除氧的3mol•L-1H2SO4，并加热，充分反应后得A溶液。 | 固体溶解，溶液颜色发生变化 |
| 步骤3：取少许A溶液于试管中，② 滴加1～2滴20%KSCN溶液，振荡 滴加1～2滴20%KSCN溶液，振荡 |
若溶液不呈红色，则假设2成立；若③ 若溶液呈红色，则假设1或假设3成立 若溶液呈红色，则假设1或假设3成立 |
| 步骤4：另取少许A溶液于试管中，④ 滴加1～2滴0.01mol•L-1KMnO4溶液，振荡 滴加1～2滴0.01mol•L-1KMnO4溶液，振荡 |
结合③ 溶液呈紫红色，则假设1成立 溶液呈紫红色，则假设1成立 ，若⑤溶液紫红色褪去，则假设3成立 溶液紫红色褪去，则假设3成立 |
【考点】性质实验方案的设计．
【答案】不合理；因为HNO3会氧化催化剂中可能存在的二价铁，而不能确定样品中铁元素的价态；催化剂中铁元素同时存在+2与+3价；滴加1～2滴20%KSCN溶液，振荡；若溶液呈红色，则假设1或假设3成立；滴加1～2滴0.01mol•L-1KMnO4溶液，振荡；溶液呈紫红色，则假设1成立；溶液紫红色褪去，则假设3成立
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：1引用：1难度：0.7
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1．如图是在实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置，部分固定装置未画出。
（1）在组装好装置后，若要检验A～D装置的气密性，其操作是首先，然后往D中装入水，然后微热A，观察到D中有气泡冒出，移开酒精灯或松开双手，D中导管有水柱形成且高度保持不变，说明装置气密性良好。
（2）装置D中盛放NaOH溶液的作用是。
（3）关闭弹簧夹1后，打开弹簧夹2，残余气体进入E、F、G中，能说明I-还原性弱于SO2的现象为；发生反应的离子方程式是。
（4）为了验证E中SO2与FeCl3发生了氧化还原反应，设计了如下实验：取E中的溶液，往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明SO2与FeCl3发生了氧化还原反应。上述方案是否合理？（填“合理”或“不合理”），原因是。
（5）实验过程中G中含酚酞的NaOH溶液逐渐褪色，此实验证明SO2具有漂白性还是其溶于水显酸性？请设计实验验证：。发布：2024/12/30 14:0:1组卷：29引用：2难度：0.5 -
2．某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。
Ⅰ．（1）将钠、钾、镁、铝各1mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果：与盐酸反应最剧烈，与盐酸反应产生的气体最多。（填元素符号）
（2）向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强，反应的离子方程式为：。
Ⅱ．利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律
（1）仪器A的名称为。
（2）实验室中现有药品：①稀盐酸 ②稀硝酸 ③Na2SiO3溶液 ④Na2CO3固体，请选择合适药品设计实验验证 N、C、Si的非金属性的变化规律；装置A、B中所装药品分别为、。（填序号）但有同学认为该装置有缺陷，如何改进？。发布：2024/12/30 14:30:1组卷：19引用：2难度：0.5 -
3．某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用图装置进行有关实验．请回答下列问题：
（1）装置A中发生的化学反应的化学方程式为．
（2）装置B 的作用是贮存多余的气体，B中广口瓶内应盛放的液体是（填序号）
①水 ②酸性KMnO4 ③Na2CO3溶液 ④饱和的NaHSO3溶液
（3）装置C和D 中产生的现象相同，但原因却不同．用离子方程式和必要的文字解释C中溶液褪色的原因
（4）装置D中试管口塞一团棉花，棉花中应浸有一种液体，这种液体是．
（5）实验完毕，待A中烧瓶内液体冷却后，过滤，向滤液中加入少量的蒸馏水稀释，溶液为蓝色．为了证明蓝色只与Cu2+有关，而与其它离子无关，某同学设计了下列实验，其中对实验目的没有意义的是（填序号）
①观察稀H2SO4 溶液呈无色 ②观察CuSO4 粉末呈白色 ③稀释CuSO4溶液，溶液蓝色变浅 ④往CuSO4溶液中加入足量NaOH溶液，生成蓝色沉淀，过滤，滤液呈无色⑤往CuSO4溶液中加入足量BaCl2的溶液，生成白色沉淀，过滤，滤液仍显蓝色
发布：2024/12/30 14:30:1组卷：13引用：2难度：0.7
