Fe2O3和Cu2O都是常用的红色颜料。某红色粉末可能含有Fe2O3和Cu2O，某化学实验小组通过实验来探究该红色粉末的成分。已知：Cu2O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空气中加热生成CuO。
（1）提出假设
假设1：红色粉末只含Fe2O3；
假设2：_______________________________；
假设3：红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物。
（2）初步探究
取少量红色粉末于小烧杯中，放入足量稀硫酸，充分搅拌后粉末全部溶解（温馨提示：Cu＋2Fe3+＝Cu2+＋2Fe2+）。上述三个假设中，可能成立的是____________________。
（3）进一步探究
完成后续实验方案的设计，填写下表中实验步骤、预期实验现象和结论（可不填满，也可补充）。
限选实验试剂：3 mol·L—1 H2SO4、3 mol·L—1 NaOH、0.01 mol·L—1 KMnO4、20% KSCN、3%H2O2、淀粉－KI溶液。
| 实验步骤 |
预期现象和结论 |
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铁不能与冷、热水反应，但是能与水蒸气反应。实验装置如图所示。在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下铁与水蒸气反应的实验。请回答：
（1）写出该反应的化学方程式 。
（2）实验前必须对整套装置进行的操作是________，实验开始时应先点燃 （填“酒精灯”或“酒精喷灯”），实验结束时应先熄灭 （填“酒精灯”或“酒精喷灯”）。
（3）圆底烧瓶中盛有水，该装置受热后的主要作用是 ；烧瓶里应事先放置 ，其作用是 ；干燥管中盛装的物质是________。
（4）待硬质玻璃管冷却后，取少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液B，取少量溶液B滴加 溶液，若 （填实验现象），则说明溶液B中含有Fe3+。
小明很喜欢化学实验课，今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”，现邀你一起走进他的化学课堂。
（1）课前老师布置了下列预习作业，请你一起完成：
①铁不同价态的物质各写一种(并标出铁元素的化合价)：_____、_______、 ________。
②写出一个它们之间相互转化(含三种价态)的化学方程式：___________________ 。
（2）实验室提供的下列试剂：锌粒、铁粉、0.1 mol·L－1 FeCl3溶液、0.1 mol·L－1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水，探究Fe2＋、Fe3＋的氧化性、还原性。
根据氧化还原反应的有关原理，小明说Fe2＋既有还原性又有氧化性，为证实自己的假设，请你和小明一起设计实验方案，进行实验并描述实验现象，完成下列表格。
| 探究内容 |
实验方案 |
实验现象 |
| 探究Fe2＋具有还原性 |
取少量0.1 mol·L－1 FeCl2溶液，加入足量__________后，再往溶液中加入少量__________ |
溶液变成血红色 |
| 探究Fe2＋具有氧化性 |
取少量0.1 mol·L－1 FeCl2溶 液，加入_________充分 反应 |
溶液由浅绿色变无色 所发生反应离子方程式为________________ |
下图为配制0.2mol·L-1Na2CO3溶液250mL示意图。
回答下列问题：
（1）①中称得Na2CO3_____________g。
（2）玻璃棒在②、③两步中的作用分别是_____________、_____________。
（3）若出现如下情况，对所配溶液浓度有何影响?（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）
A．某同学在第⑧步观察液面时俯视_____________；
B．没有进行操作步骤④和⑤_____________；
C．在第⑤步不慎有少量液体流到容量瓶外_____________。
Cl2和H2O2是高中阶段最常见的两种氧化剂，经查阅资料Cl2氧化能力强于H2O2，能将H2O2氧化。为了验证该结论，学生设计了如下图所示的实验装置进行实验（夹持装置略去）。圆底烧瓶A中的反应方程式为2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，请回答下列问题
A B C D
（1）试管B中饱和食盐水的作用 ；
（2）试管C中加入5mL 30% 双氧水，发生反应的化学方程式____________________；
（3）试管D中充满10% NaOH溶液，NaOH溶液的作用是 ；
（4）将浓盐酸注入圆底烧瓶A，当装置中的空气基本排尽后关闭止水夹，反应一段时间后试管D中的现象为 ，试管D中的气体检验方法为__________________；
（5）有的同学对上述实验中试管D中气体来源产生质疑，你认为可能的来源有 （用化学方程式表示），对于质疑可以采用对比实验来解决。
某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O72－转化为Cr3＋。某课题组研究发现，少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4 ·4H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下
（1）在25°C下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，作对比实验，完成以下实验设计表（表中不要留空格）。
| 实验编号 |
初始 pH |
废水样品 体积/mL |
草酸溶液 体积/mL |
蒸馏水 体积/mL |
| ① |
4 |
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10 |
30 |
| ② |
5 |
60 |
10 |
|
| ③ |
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60 |
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20 |
测得实验①和②溶液中的Cr2O72－浓度随时间变化关系如图所示。
（2）实验①和②的结果表明_______________________________；
（3）该课题组队铁明矾[Al2Fe(SO4)4 ·4H2O]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一：Fe2＋起催化作用；假设二： ；假设三： ；……
（4）请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。（除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。（溶液中Cr2O72－的浓度可用仪器测定）
| 实验方案（不要求写具体操作过程） |
预期实验结果和结论 |
| 取_______________________________代替实验①中的铁明矾，控制其他反应条件与实验①相同，进行对比实验 |
反应进行相同时间后 若溶液中的Cr2O72－浓度____________________________则假设一成立； 若溶液中的Cr2O72－浓度____________________________则假设一不成立； |
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