Question

有一種催化劑為鐵的常見的氧化物，為探究該氧化物的成分：
（一）某同學(xué)將適量稀硝酸加入少許樣品中加熱溶解；取少許所得溶液，滴加KSCN溶液，出現(xiàn)紅色，由此得出該氧化物中鐵元素為+3價(jià)，你認(rèn)為該結(jié)論

 

（合理或不合理），理由：

 

．
（二）請(qǐng)你完成對(duì)該鐵的氧化物成分的探究分析：
提出對(duì)該氧化物的合理假設(shè)：
a．假設(shè)1：

 

；
b．假設(shè)2：假設(shè)該氧化物為FeO；
c．假設(shè)3：

 

．
（三）：（請(qǐng)?zhí)顚懣崭瘼俸廷冢?br />

實(shí)驗(yàn)操作	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)分鐘除去溶于其中的氧氣	/
步驟2：用藥匙取少量樣品于試管中，用滴管加入適量除去氧氣的3mol?L-1H2SO4并加熱，充分反應(yīng)得A溶液	固體溶解，溶液顏色有變化
步驟3：取少許A溶液于試管中，滴加1-2滴20%KSCN溶液，振蕩	①
步驟4：另取少許A溶液于試管中，滴加1-2滴0.2mol?L-1KMnO4溶液，振蕩	②

Answer 1

分析：（一）硝酸具有酸性和氧化性，能將亞鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子；
（二）根據(jù)鐵元素的常見化合價(jià)以及各化合價(jià)所存在的化合物情況猜測(cè)；
（三）根據(jù)三價(jià)鐵離子遇到硫氰酸鉀顯示紅色，亞鐵離子易被高錳酸鉀氧化為三價(jià)鐵離子進(jìn)行分析．

解答：解：（一）由于硝酸具有氧化性，如果樣品中存在二價(jià)鐵，也會(huì)被氧化為三價(jià)鐵離子，結(jié)果只能判斷樣品溶解于硝酸后中存在三價(jià)鐵，而不能確定原樣品中鐵元素的價(jià)態(tài)，故答案為：不合理；由于硝酸會(huì)氧化其中可能存在的二價(jià)鐵，結(jié)果只能判斷樣品溶解于硝酸后中存在三價(jià)鐵而不能確定原樣品中鐵元素的價(jià)態(tài)；
（二）鐵元素在氧化物物中的化合價(jià)常見的是+2、+3價(jià)，在氧化鐵中是+3價(jià)，在氧化亞鐵中是+2價(jià)，四氧化三鐵中既有+2價(jià)又有+3價(jià)，所以假設(shè)的情況是：假設(shè)該氧化物的化學(xué)式為Fe₂O₃，假設(shè)該氧化物的化學(xué)式為Fe₃O₄，故答案為：假設(shè)該氧化物的化學(xué)式為Fe₂O₃；假設(shè)該氧化物的化學(xué)式為Fe₃O₄；
（三）只有三價(jià)鐵離子遇到硫氰酸鉀顯示紅色，并且亞鐵離子易被高錳酸鉀氧化為三價(jià)鐵離子；
①將氧化物用硫酸溶解后，加入硫氰化鉀，如果溶液不呈紅色，則證明沒有三價(jià)鐵離子，所以該氧化物是氧化亞鐵，若溶液呈紅色則含有三價(jià)鐵離子，氧化物是氧化鐵或是四氧化三鐵，如果不顯示紅色，加入高錳酸鉀之后顯示紅色，則證明溶液中有亞鐵離子，氧化物是四氧化三鐵，
故答案為：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；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．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生鐵的氧化物的性質(zhì)以及亞鐵離子和三價(jià)鐵離子的檢驗(yàn)，屬于綜合知識(shí)的考查，難度不大．