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，出現紅色，由此得出該氧化物中鐵元素為+3價，你認為該結論

 

（合理或不合理），理由：

 

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

 

；
b．假設2：假設該氧化物為FeO；
c．假設3：

 

．
（三）：（請?zhí)顚懣崭瘼俸廷冢?br />

實驗操作	預期現象與結論
步驟1：用滴管取一定量3mol?L-1H2SO4于試管中，加熱煮沸數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鐵離子；
（二）根據鐵元素的常見化合價以及各化合價所存在的化合物情況猜測；
（三）根據三價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鐵離子進行分析．

解答：解：（一）由于硝酸具有氧化性，如果樣品中存在二價鐵，也會被氧化為三價鐵離子，結果只能判斷樣品溶解于硝酸后中存在三價鐵，而不能確定原樣品中鐵元素的價態(tài)，故答案為：不合理；由于硝酸會氧化其中可能存在的二價鐵，結果只能判斷樣品溶解于硝酸后中存在三價鐵而不能確定原樣品中鐵元素的價態(tài)；
（二）鐵元素在氧化物物中的化合價常見的是+2、+3價，在氧化鐵中是+3價，在氧化亞鐵中是+2價，四氧化三鐵中既有+2價又有+3價，所以假設的情況是：假設該氧化物的化學式為Fe₂O₃，假設該氧化物的化學式為Fe₃O₄，故答案為：假設該氧化物的化學式為Fe₂O₃；假設該氧化物的化學式為Fe₃O₄；
（三）只有三價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2成立，若溶液呈紅色則假設1或假設3成立；若溶液呈紫紅色則假設1成立，若溶液紫紅色褪去則假設3成立．

點評：本題考查學生鐵的氧化物的性質以及亞鐵離子和三價鐵離子的檢驗，屬于綜合知識的考查，難度不大．