Question

3．某同學(xué)在一只燒杯里裝入a g 純鐵粉，加入200mL 6mol•L^-1硝酸恰好完全溶解鐵粉（假設(shè)還原產(chǎn)物只有NO）請完成對產(chǎn)物中鐵元素價態(tài)的探究：
（1）提出合理假設(shè)：
假設(shè)1：產(chǎn)物中只有+2價鐵；假設(shè)2：產(chǎn)物中只有+3價鐵；假設(shè)3：產(chǎn)物中既含有+2價又有+3價鐵元素．
（2）設(shè)計實驗：分別取反應(yīng)后溶液裝入甲、乙兩支試管，在甲試管中滴加酸性高錳酸鉀溶液；在乙試管中滴加KSCN溶液，觀察現(xiàn)象．推測實驗現(xiàn)象與結(jié)論：
①若現(xiàn)象為：甲試管溶液紫色褪去，乙試管沒有明顯變化，則假設(shè)1正確；
②若現(xiàn)象為：甲試管溶液無明顯變化，乙試管溶液變紅色，則假設(shè)2正確；
③若現(xiàn)象為：甲試管溶液紫色褪去，乙試管溶液變紅色，則假設(shè)3正確．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)Fe元素有+2價、+3價來分析；
（2）根據(jù)+2價的鐵元素具有還原性，能使紫色的酸性KMnO₄溶液腿色，+3價的鐵元素與KSCN溶液形成紅色溶液進行解答．

解答 （1）Fe元素有+2價、+3價，所以假設(shè)1：產(chǎn)物中只有+2價鐵；
假設(shè)2：產(chǎn)物中只有+3價鐵；
假設(shè)3：產(chǎn)物中既含有+2價又有+3價鐵元素，
故答案為：產(chǎn)物中只有+3價鐵；產(chǎn)物中既含有+2價又有+3價鐵元素；
（2）根據(jù)+2價的鐵元素具有還原性，能使紫色的酸性KMnO₄溶液褪色，+3價的鐵元素與KSCN溶液形成紅色溶液，所以預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論：
①+2價的鐵元素具有還原性，能使紫色的酸性KMnO₄溶液褪色，若甲試管溶液紫色褪去，乙試管沒有明顯變化，則產(chǎn)物中只有+2價鐵元素，
故答案為：甲試管溶液紫色褪去，乙試管沒有明顯變化；
②甲試管溶液無明顯變化，乙試管溶液變紅色，則產(chǎn)物只有+3價鐵，
故答案為：甲試管溶液無明顯變化，乙試管溶液變紅色；
③+2價的鐵元素具有還原性，能使紫色的酸性KMnO₄溶液腿色，+3價的鐵元素與KSCN溶液形成紅色溶液，若甲試管溶液紫色褪去，乙試管溶液變紅色，則產(chǎn)物中既含+2價又有+3價鐵元素，
故答案為：甲試管溶液紫色褪去，乙試管溶液變紅色．

點評 本題考查了鐵及其化合物性質(zhì)，題目難度中等，明確鐵離子、亞鐵離子的檢驗方法為解答關(guān)鍵，注意掌握性質(zhì)實驗方案設(shè)計與評價的原則．