Question

 某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室對某固體催化劑（可能含有FeO、Fe₂O₃中的一種或兩種）中鐵元素的價(jià)態(tài)進(jìn)行探究（已知：Fe²⁺能使高錳酸鉀的酸性溶液褪色，反應(yīng)式為：5 Fe²⁺+MnO₄^—+8H⁺==5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O）。

（1）將該固體催化劑在稀硫酸中溶解，請寫出這兩種氧化物與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式：

                                      、                                 。

（2）請完成對鐵元素價(jià)態(tài)的探究：

限選實(shí)驗(yàn)儀器與試劑：燒杯、試管、玻璃棒、藥匙、滴管、酒精燈、試管夾；

3 mol·L^-1H₂SO₄，3％ H₂O₂、6 mol·L^-1HNO₃、飽和氯水、0.01 mol·L^-1KmnO₄、0.1 mol·L^-1KI、20％ KSCN溶液、蒸餾水。

①提出合理假設(shè)

假設(shè)1：　　　　　　　；

假設(shè)2：　　　　　　　；

假設(shè)3：催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)既有+3價(jià)又有+2價(jià)。

①設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明你的假設(shè)（不要在答題卡上作答）

②實(shí)驗(yàn)過程

根據(jù)②的實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請?jiān)诖痤}卡上按下表格式寫出實(shí)驗(yàn)操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。

實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1：將適量稀H2SO4加入少許樣品于試管中，加熱溶解；然后將所得溶液分置 于A、B試管中。	溶液呈黃綠色，說明溶液中含F(xiàn)e2+或Fe3+。
步驟2：
步驟3：
…

Answer 1

解析：(1)  FeO+2H⁺==Fe²⁺+H₂O（1分） ；Fe₂O₃+6H⁺==2Fe³⁺+3H₂O（方程式先且順序不限1分）

(2) ①提出合理假設(shè)   假設(shè)1：催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)只有+3價(jià)（1分）。

假設(shè)2：催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)只有+2價(jià)（1分）。（假設(shè)1和假設(shè)2先后順序不限，但表格中的答案必須與假設(shè)對應(yīng)） 

 假設(shè)3：

②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法證明你的假設(shè)

③實(shí)驗(yàn)過程

實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟2：在A試管中滴加幾滴0.01 mol·L-1KmnO4溶液。（1分）	若紫紅色褪去，證明有Fe2+，假設(shè)2或假設(shè)3成立。（1分）
步驟3：在B試管中滴加幾滴KSCN溶液。      （1分）	若溶液變?yōu)檠�紅色，說明有Fe3+，假設(shè)1或假設(shè)3成立（即既含有二價(jià)鐵，又含有三價(jià)鐵）；若步驟2、步驟3均有現(xiàn)象，則假設(shè)3成立。 （1分）

表格中的其它描述只要合理，均可參照本答案給分。