Question

3．某同学在一只烧杯里装入a g 纯铁粉，加入200mL 6mol•L^-1硝酸恰好完全溶解铁粉（假设还原产物只有NO）请完成对产物中铁元素价态的探究：
（1）提出合理假设：
假设1：产物中只有+2价铁；假设2：产物中只有+3价铁；假设3：产物中既含有+2价又有+3价铁元素．
（2）设计实验：分别取反应后溶液装入甲、乙两支试管，在甲试管中滴加酸性高锰酸钾溶液；在乙试管中滴加KSCN溶液，观察现象．推测实验现象与结论：
①若现象为：甲试管溶液紫色褪去，乙试管没有明显变化，则假设1正确；
②若现象为：甲试管溶液无明显变化，乙试管溶液变红色，则假设2正确；
③若现象为：甲试管溶液紫色褪去，乙试管溶液变红色，则假设3正确．

Answer 1

分析 （1）根据Fe元素有+2价、+3价来分析；
（2）根据+2价的铁元素具有还原性，能使紫色的酸性KMnO₄溶液腿色，+3价的铁元素与KSCN溶液形成红色溶液进行解答．

解答 （1）Fe元素有+2价、+3价，所以假设1：产物中只有+2价铁；
假设2：产物中只有+3价铁；
假设3：产物中既含有+2价又有+3价铁元素，
故答案为：产物中只有+3价铁；产物中既含有+2价又有+3价铁元素；
（2）根据+2价的铁元素具有还原性，能使紫色的酸性KMnO₄溶液褪色，+3价的铁元素与KSCN溶液形成红色溶液，所以预期现象和结论：
①+2价的铁元素具有还原性，能使紫色的酸性KMnO₄溶液褪色，若甲试管溶液紫色褪去，乙试管没有明显变化，则产物中只有+2价铁元素，
故答案为：甲试管溶液紫色褪去，乙试管没有明显变化；
②甲试管溶液无明显变化，乙试管溶液变红色，则产物只有+3价铁，
故答案为：甲试管溶液无明显变化，乙试管溶液变红色；
③+2价的铁元素具有还原性，能使紫色的酸性KMnO₄溶液腿色，+3价的铁元素与KSCN溶液形成红色溶液，若甲试管溶液紫色褪去，乙试管溶液变红色，则产物中既含+2价又有+3价铁元素，
故答案为：甲试管溶液紫色褪去，乙试管溶液变红色．

点评 本题考查了铁及其化合物性质，题目难度中等，明确铁离子、亚铁离子的检验方法为解答关键，注意掌握性质实验方案设计与评价的原则．