Question

Ⅰ.實驗室需配制500mL 0.2mol/L NaCl溶液
（1）本實驗用到的儀器已有藥匙、燒杯、量筒、托盤天平(砝碼、鑷子)、玻璃棒、膠頭滴管，還缺少的玻璃儀器是               。
（2）配制時，需稱取NaCl的質量是      g
（3）在配制過程中，其他操作都正確的情況下，下列操作會導致所配制的溶液濃度偏高的是             。（選填序號）
①沒有洗滌燒杯和玻璃棒  
②加蒸餾水時，不慎超過了刻度，取出少量水使液面恰好到刻度線
③容量瓶不干燥，含有少量蒸餾水
④定容時仰視標線
⑤定容時俯視標線
Ⅱ.（10分）某催化劑為鐵的氧化物，一化學興趣小組在實驗室里對該催化劑中鐵元素的價態(tài)進行探究：查閱有關資料得知Fe²⁺能被酸性KMnO₄溶液氧化而使酸性KMnO₄溶液褪色；HNO₃具有強氧化性。請完成對鐵元素價態(tài)的探究：
（1）提出合理假設。
假設1：催化劑中鐵元素為+3價；
假設2：                                              ；
假設3：催化劑中鐵元素既有+3價又有+2價
（2）設計實驗方案。
（3）根據（2）的實驗方案進行實驗：
步驟1：取一定量的稀硫酸于試管中，加熱煮沸數分鐘，目的是              ；
步驟2：取少量樣品于試管中，加入處理過的硫酸并加熱，得到A溶液；
步驟3：取A溶液于試管，滴加KSCN溶液，振蕩，若不出現血紅色，則假設       成立；若出現血紅色，則假設1或3成立；
步驟4：為了進一步確定步驟3中是假設1還是假設3成立：另取A溶液于試管，加入KMnO₄溶液，振蕩，若出現                              現象，則假設1成立；反之，則假設3成立。
（4）反思
某同學將步驟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溶液后出現血紅色，由此得出該催化劑中鐵元素為+3價的結論。請判斷該結論是否合理
       （填“合理”或“不合理”）。

Answer 1

Ⅰ．（1）500 mL容量瓶（沒有寫容量瓶的容積和容量瓶字寫錯，不得分）（2分）
（2）5.9g（5.85，不得分）（2分）
（3）⑤（2分）
Ⅱ．（1）催化劑中鐵元素為+2價（2分）
（3）除去硫酸中溶解的氧氣（2分）步驟3：2（2分） 步驟4：高錳酸鉀溶液不褪色（2分）
（4）不合理（2分）

試題分析：（1）配制溶液必須的玻璃儀器容量瓶，但注意容量瓶必須注明規(guī)格，如500 mL容量瓶；（2）配制500mL 0.2mol/L NaCl溶液，計算需NaCl5.85 g，但是托盤天平只能稱量到0.1g，所以必須寫明5.9g。（3）①偏低②偏低③無影響④偏低⑤偏高
Ⅱ.（1）根據所給的假設1和3可知，假設2應該是催化劑中鐵元素為+2價
（3）由于氧氣也具有氧化性，能氧化亞鐵離子，所以加熱煮沸數分鐘的目的是除去硫酸中溶解的氧氣。
步驟3：由于鐵離子能和KSCN溶液反應顯紅色，所以若不出現血紅色，則假設2成立。若出現血紅色，則假設1或3成立。
步驟4：亞鐵離子具有還原性，能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而褪色，所以如果出現高錳酸鉀溶液不褪色現象，則假設1成立；反之，則假設3成立。
（4）由于硝酸具有氧化性，則加入硝酸會將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，從而導致實驗結論不準確。故不合理。