纯碱、石灰石、石英。水泥回转窑。
(1)Mg + SiO2 MgO + Mg2Si 放热反应
(2)SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3
+ CO2↑
CO2 + Na2SiO3
+ H2O
Na2CO3 + H4SiO4↓15．某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加KSCN溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。
(1)请指出该结论是否合理并说明理由 。
(2)请完成对铁元素价态的探究：
限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹：3 mol·L-1H2SO4/3% H2O2、6 mol·L-1HNO3/0.01 mol·L-1KmnO4、NaOH稀溶液、0.1 mol·L-1Kl、20% KSCN、蒸馏水。
① 提出合理假设
假设1： ；
假设2： ；
假设3： 。
② 设计实验方案证明你的假设
③ 实验过程
根据②的实验方案，进行实验。请按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。
|
实验操作 |
预期现象与结论 |
|
步骤1： |
|
|
步骤2： |
|
|
步骤3： |
|
|
… |
|
解析： (1) 该结论不正确。稀HNO3有强氧化性，若该铁的价态为+2价，则被氧化为+3价同样可使KSCN溶液变血红色。
(2) ①提出合理假设
假设1：催化剂中铁元素的价态为+3价。
假设2：催化剂中铁元素的价态为+2价。
假设3：催化剂中铁元素的价态既有+3价也有+2价。
②设计实验方法证明你的假设
③实验过程
|
实验操作 |
预期现象与结论 |
|
步骤1：将适量稀H2SO4加入少许样品于试管中，加热溶解； |
溶液呈黄绿色，说明溶液中含Fe2+或Fe3+。 |
|
步骤2：取少量溶液，滴加酸性KMnO4溶液。 |
若KMnO4溶液的紫红色褪去为无色溶液，则说明催化剂中铁元素的价态含+2价；若不褪色，则说明催化剂中铁元素的价态不含+2价。 |
|
步骤3：另取少量溶液，滴加KSCN溶液。 |
若溶液变为血红色，则说明催化剂中铁元素的价态含+3价；若溶液无明显变化，则说明催化剂中铁元素的价态不含+3价。 |