利用铝热反应焊接钢轨的原理是2Al+Fe2O3
2Fe+ Al2O3。某研究小组在实验室利用简易装置进行铝热反应。发现生成的铁呈疏松的褐色硬块。小组成员推测主要原因是产物铁含杂质较多，并进一步探究褪褐色硬块的组成。
样品处理：将褐色硬块处理成粉末状。
(1)研究小组首先取少量粉末加入 溶液中，发现粉末部分溶解，但没有气泡产生，实验结论是：粉末中含有Al2O3而没有Al。
(2)根据以述实验判断该褐色硬块的组成基本确定为Fe、Fe2O3、Al2O3。
提出假设：
假设1：固体粉末中除Al2O3外还有Fe；
假设2：固体粉末中除Al2O3外还有 ；
假设3：固体粉末中除Al2O3外还有Fe和Fe2O3。
实验实施：
（3）请以上述粉末为样品，验证其组成。限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、药匙、过滤器；20%KSCN、3mol/LNaOH、3mol/LHCl、3mol/LHNO3、3mol/LCuSO4、0.01mol/LKMnO4、蒸馏水。
根据你设计的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。
| 实验操作 | 预期现象和结论 |
|
|
|
| 步骤2：将步骤1的滤渣转移到烧杯B中，加入足量 ，充分搅拌，过滤，洗涤。 | 有红色固体生成，说明粉末中含有
。 |
| 步骤3：将步骤2的滤渣转移到烧杯C中，
。 |
， 说明粉末中含有Fe2O3。(1分) |
步骤1：取少量粉末于烧杯中，加入足量3mol/LNaOH溶液，充分搅拌，过滤，洗涤。
Ⅰ．某探究小组用HNO3与大理石反应过程中固体质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol·L-1、2.00 mol·L-1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K。请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
| 实验编号 | T/K | 大理石 质量/g | 规格 | HNO3浓度／mol·L-1 | HNO3 体积/ mL | 实验目的 |
| ① | 298 | 10.00 | 粗 | 1.00 | 25.00 | (Ⅰ)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响； (Ⅱ)实验①和 探究温度对该反应速率的影响； (Ⅲ)实验①和 探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响。 |
Ⅱ．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；3mol/L H2SO4、3%H2O2、6mol/L HNO3、0.01mol/L KMnO4、NaOH稀溶液、0.1mol/L KI、20%KSCN、蒸馏水。
① 提出合理假设
假设1： ；
假设2： ；
假设3： 。
② 基于上述假设，设计实验方案。请在答题卡上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 |
|
| …… |
|