(15分)某校化学兴趣小组为了探究粗铁粒（含有少量金属铜杂质）与某浓度硝酸反应，设计了如下探究活动：
探究一
（1）将粗铁粒投入某浓度硝酸中，某同学观察该实验现象时发现，反应进行一段时间后，反应开始逐渐加快。请分析反应逐渐加快的可能原因
_______________________________________________________________________。
（2）另称取粗铁粒10 g放入某浓度硝酸中，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。为了探究溶液X中铁元素的价态,同学甲设计如下实验：有药品和仪器：0.1mol·L-1 KSCN溶液；0.1 mol·L-1 KI溶液；0.2 mol·L-1酸性高锰酸钾溶液；氯水等；试管和滴管
请你设计简单实验，探究上述猜想是否正确，填写下列实验报告：
| 实验步骤 |
现象 |
结论 |
离子方程式 |
| 第一步 |
取2-3 mL溶液装于试管，向试管中加入几滴KSCN溶液。 |
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| 第二步 |
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若溶液紫色褪去，则溶液含有Fe2+； 若无明显变化，则不含Fe3+。 |
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探究二 为了探究气体Y的成分，同学乙设计了如下装置（不考虑NO2转化为N2O4）
(3)装置乙的作用： 。
（4）装置丙收集到满气体后，通过气泡鼓入空气后，有红棕色气体生成，能否确定
气体Y中含NO？说明理由。
________________________________________________________________________。
(5) 同学丁为了探究气体Y的组成，将224mL气体Y通入足量的NaOH溶液中，气体被完全吸收，所得溶液再用0.15 mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定，消耗20 mLKMnO4溶液。
则气体Y中NO、NO2的体积比为 。
（已知2NO2+2NaOH＝NaNO3+NaNO2+H2O和NO2+NO+2NaOH＝2NaNO2+H2O）
某固体混合物可能由Al、(NH4)2SO4、MgCl2、AlCl3、FeCl2中的一种或几种组成，现对该混合物作如下实验，所得现象和有关数据如图所示(气体体积数据已换算成标准状况下的体积)：
回答下列问题：
（1）混合物中是否存在FeCl2 ___(填“是”或“否”)；
（2）混合物中是否存在(NH4)2SO4 ___(填“是”或“否”)，你的判断依据是 。
（3）写出反应④的离子反应式： __ 。
（4）请根据计算结果判断混合物中是否含有AlCl3(说出你的计算依据，不要求写计算过程)
。
（5）把AlCl3溶液中加热浓缩蒸干，不能得到AlCl3·6H2O晶体，请你设计一个可行的简易实验方案，怎样从溶液中得到较纯的AlCl3·6H2O晶体。
。
某班级的探究小组研究氧化铜能否在氯酸钾的受热分解中起到催化剂的作用，设计了如下实验：
（一） 制备氧化铜
（1）称取5.0g CuSO4·5H2O晶体，研细后溶解：此步骤需要的仪器有 。
（2）向盛有硫酸铜溶液的烧杯中滴加NaOH溶液，直到不再产生沉淀为止。此步实验现象： ；
离子方程式为： 。
（3） A．把步骤（2）中的溶液和沉淀转移到蒸发皿内，稍微加热至沸腾，搅拌，直到沉淀全部变为黑色固体，停止加热，再过滤、洗涤、干燥、再转移到研钵中研细备用。
B．把步骤（2）中的溶液和沉淀转移到过滤器中过滤，洗涤，将上述沉淀在蒸发皿中进行蒸发，至全部变为黑色固体为止。再转移到研钵中研细备用。
你认为那一个步骤更好，说明理由： 。
（二）证明氧化铜起催化剂作用
设计对比实验①任取两份氯酸钾，分别放入两支试管，在其中一份中加入经精确称量的ng氧化铜粉末；②将两份氯酸钾同时在相同条件下正确加热，将放出的气体通入水中；③停止加热，冷却，将原先混有氧化铜的反应后混合物加水溶解，小心过滤，得到滤出物，洗涤并干燥；④观察滤出物的颜色和状态；⑤将滤出物和炭粉混和，在密闭容器中高温加热，将反应产生的气体通入澄清的石灰水中，并观察试验现象。
请回答下列问题：
（1）氧化铜作催化剂的理论依据是： 。
（2）以上实验步骤，有一步不够严密，请指出是那一步： （填步骤序号）；该步骤应该做何改进？ 。
（3）要达到实验目的，还应该再增加一个实验步骤，这个实验步骤是 。
（4）若用另一套实验装置和操作替换第⑤步实验，也可以达到这一步的实验目的，请从图中所给的仪器作出合理选择，将它们连接成一个符合设计者要求的试验装置。
这个实验装置按照气流从左到右的连接顺序是 接 接 接 接 接 
新型材料纳米α－Fe粉具有超强的磁性能，可用作高密度磁记录的介质以及高效催化剂等。在不同温度下，α—Fe粉与蒸气反应的固体产物不同：温度低于570℃时，生成FeO，高于570℃时，生成Fe3O4。
（1）甲同学用下图所示装置进行α－Fe粉与水蒸气的反应。
证明实验中有氢气产生的现象是 。
（2）乙同学用下图所示装置进行α－Fe粉与水蒸气的反应并验证产物。
①试管a中的物质是 。
②乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分，进行了下列实验：
| 实验步骤 |
实验操作 |
实验现象 |
| Ⅰ |
将反应后得到黑色粉末X（假定为均匀的），取出少量放入另一试管中，加入少量盐酸，微热 |
黑色粉末逐渐溶解，溶液呈浅绿色；有少量气泡产生 |
| Ⅱ |
向实验I中得到的溶液滴加几滴KSCN溶液，振荡 |
溶液没有出现红色 |
实验现象不能确定是否存在Fe3O4，主要原因是
（用离子方程式表示）
③乙同学称取5.60gFe粉，用上图装置反应一段时候后，停止加热。将试管内的固体物质在干燥器中冷却后，称得质量为6.88g。然后将冷却后的固体物质与足量FeCl3溶液充分反应，测定消耗FeCl3的物质的量，最终确定产物的成分。若此装置中Fe粉与水蒸气反应的产物为Fe3O4，则消耗FeCl3的物质的量应为 mol。
下图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物。填写下列空白。（已知二氧化硫能和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应。）
（1）写出浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式 。
（2）如果将装置中①、②、③三部分仪器的连接顺序变为②、①、③，不能检出的物质是____ _。
（3）如果将仪器的连接顺序变为①、③、②，则不能检出的物质是_ _ _和 ，。
（4）如果将第②部分仪器中连接在酸性KMnO4溶液后的装有品红溶液的洗气瓶去掉，则对所作出的结论会有什么影响？
请说明具体原因 。
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