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四氧化三铁可用于医疗器械、电子等工业。某实验兴趣小组从工厂采集废液(含FeSO4和少量ZnSO4、MgSO4),进行四氧化三铁的制备实验。

(阅读资料)

(1)25℃时,氢氧化物沉淀的pH范围如表

Zn(OH)2

Fe(OH)2

Mg(OH)2

开始沉淀的pH

5.7

7.6

10.4

沉淀完全的pH

8.0

9.6

12.4

(2)25℃时,Zn(OH)2可溶于pH>10.5的碱溶液。

(3)制备Fe3O4的实验流程如下:

(回答问题)

(1)往废液中加入氢氧化钠溶液生成沉淀的化学方程式为______________(写一个即可)。

(2)操作a的名称为___。该操作需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、__________等。玻璃棒在此操作中的主要作用是___。

(3)溶液1所含溶质有_______(至少写两种);溶液3所含溶质的主要成分为___。

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(定性探究)

(2)如图甲,可通过观察______来定性比较两者的催化效果。

(定量探究)

(3)如图乙,实验前检查该装置气密性的方法是______。要定量比较两者的催化效果,可测量生成等体积气体所需的_____________。

(深入探究)

(4)在FeCl3溶液中,究竟是哪种离子起催化作用呢?

猜想1:铁离子(Fe3+)起催化作用;

猜想2:____________起催化作用;

猜想3:____________起催化作用;

……

请设计实验,验证猜想1

实验操作
 

实验现象及结论
 

______

________

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