Question

Ⅰ.实验室需配制500mL 0.2mol/L NaCl溶液

（1）本实验用到的仪器已有药匙、烧杯、量筒、托盘天平(砝码、镊子)、玻璃棒、胶头滴管，还缺少的玻璃仪器是                。

（2）配制时，需称取NaCl的质量是       g

（3）在配制过程中，其他操作都正确的情况下，下列操作会导致所配制的溶液浓度偏高的是              。（选填序号）

①没有洗涤烧杯和玻璃棒  

②加蒸馏水时，不慎超过了刻度，取出少量水使液面恰好到刻度线

③容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水

④定容时仰视标线

⑤定容时俯视标线

Ⅱ.（10分）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：                                               ；

假设3：催化剂中铁元素既有+3价又有+2价

（2）设计实验方案。

（3）根据（2）的实验方案进行实验：

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；

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1或3成立；

步骤4：为了进一步确定步骤3中是假设1还是假设3成立：另取A溶液于试管，加入KMnO₄溶液，振荡，若出现                               现象，则假设1成立；反之，则假设3成立。

（4）反思

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。请判断该结论是否合理

        （填“合理”或“不合理”）。

Answer

Ⅰ．（1）500 mL容量瓶（没有写容量瓶的容积和容量瓶字写错，不得分）（2分）

（2）5.9g （5.85，不得分）（2分）

（3）⑤（2分）

Ⅱ．（1）催化剂中铁元素为+2价（2分）

（3）除去硫酸中溶解的氧气（2分）步骤3：2（2分）  步骤4：高锰酸钾溶液不褪色（2分）

（4）不合理（2分）

【解析】

试题分析：（1）配制溶液必须的玻璃仪器容量瓶，但注意容量瓶必须注明规格，如500 mL容量瓶；（2）配制500mL 0.2mol/L NaCl溶液，计算需NaCl5.85 g，但是托盘天平只能称量到0.1g，所以必须写明5.9g。（3）①偏低②偏低③无影响④偏低⑤偏高

Ⅱ.（1）根据所给的假设1和3可知，假设2应该是催化剂中铁元素为+2价

（3）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。

步骤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。

步骤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。

（4）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。故不合理。

考点：考查铁的氧化物中铁元素化合价探究的实验判断