（12分）两组同学对铁及其化合物的性质进行探究。
（1）一组同学用图1所示装置对铁与浓硫酸的反应进行实验。已知：
2Fe + 6H₂SO₄(浓)Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂↑+ 6H₂O。请你参与探究并回答相关问题。
①检查装置气密性后，将过量的铁屑和一定量的浓硫酸放入烧瓶，塞紧橡皮塞，开始计时t₁时开始加热，在铁屑表面逐渐产生气泡，当有大量气泡产生时，控制反应温度基本不变。甲同学将收集到的气体体积与时间的关系粗略地表示为图2。

图1                                   图2
在0～t₁时间段，铁屑表面没有气泡生成，说明铁在浓硫酸中发生了__________；t₁～t₂时间段，反应生成的气体是__________。
②t₂时，取少量反应液，先滴加少量新制饱和氯水，然后滴加KSCN溶液，呈现血红色。若再滴加过量新制氯水，却发现红色褪去。同学们对红色褪去的原因提出各自的假设。乙同学的假设是：溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态。你的另一种假设是__________；为了验证你的假设，请设计一种简便的实验方案__________。
（2）另一组同学对铁和稀硝酸的反应进行探究。他们用a mol Fe和含有b mol HNO₃的稀硝酸进行实验，若HNO₃只被还原成NO，且反应结束后溶液中含有Fe³⁺和Fe²⁺，则a/b的取值范围是__________；若反应结束后的溶液中n(Fe³⁺):n(Fe²⁺)=2:1，则的值为__________。

（12分）两组同学对铁及其化合物的性质进行探究。

（1）一组同学用图1所示装置对铁与浓硫酸的反应进行实验。已知：

2Fe + 6H₂SO₄(浓)Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂↑+ 6H₂O。请你参与探究并回答相关问题。

①检查装置气密性后，将过量的铁屑和一定量的浓硫酸放入烧瓶，塞紧橡皮塞，开始计时t₁时开始加热，在铁屑表面逐渐产生气泡，当有大量气泡产生时，控制反应温度基本不变。甲同学将收集到的气体体积与时间的关系粗略地表示为图2。

图1                                    图2

在0～t₁时间段，铁屑表面没有气泡生成，说明铁在浓硫酸中发生了__________；t₁～t₂时间段，反应生成的气体是__________。

②t₂时，取少量反应液，先滴加少量新制饱和氯水，然后滴加KSCN溶液，呈现血红色。若再滴加过量新制氯水，却发现红色褪去。同学们对红色褪去的原因提出各自的假设。乙同学的假设是：溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态。你的另一种假设是__________；为了验证你的假设，请设计一种简便的实验方案__________。

（2）另一组同学对铁和稀硝酸的反应进行探究。他们用a mol Fe和含有b mol HNO₃的稀硝酸进行实验，若HNO₃只被还原成NO，且反应结束后溶液中含有Fe³⁺和Fe²⁺，则a/b的取值范围是__________；若反应结束后的溶液中n(Fe³⁺):n(Fe²⁺)=2:1，则的值为__________。

高铁酸盐（如K₂FeO₄）是一种高效绿色氧化剂，可用于废水和生活用水的处理。从环境保护的角度看，制备高铁酸盐较好的方法为电化学法。

（1）电化学法制备高铁酸钠采用铁片作阳极，NaOH溶液作为电解质溶液，其电流效率可达到40%。写出阳极的电极反应式：                                            。

（2）铁丝网电极是更理想的阳极材料，相同条件下，可将电流效率提高至70%以上，原因是_______。研究亦发现，铁电极在某一电压范围内会生成Fe₂O₃膜而“钝化”，原因可能是__                                 ____。

（3）FeO₄^2-易与水反应生成絮状氢氧化铁，也会影响高铁酸盐的产率。若以铁丝网为阳极，在中间环节(对应图1中4 h后)过滤掉氢氧化铁，合成过程中FeO₄^2-浓度以及电流效率随时间的变化如图1中实线所示(图中曲线是每隔1 h测得的数据)。图中虚线部分对应于没有过滤氢氧化铁而连续电解的情况。下列判断正确的是（   ）

A．过滤掉氢氧化铁有利于获得较高浓度的高铁酸盐溶液

B．过滤掉氢氧化铁对电流效率影响不大

C．实验表明氢氧化铁的存在影响高铁酸盐浓度的增加

D．实验表明不过滤掉氢氧化铁，6 h后电流效率几乎为0

（4）碱性条件下，高铁酸盐的稳定性与温度有关（如图2）。随温度升高，高铁酸盐产率先增大后减小的原因是                        。

（5）人们还对用铁的氧化物作电极制备高铁酸盐进行了研究，例如以磁铁矿多孔电极制备高铁酸盐，该研究方向的价值在于（     ）

A．将1 mol Fe₃O₄氧化成高铁酸盐需10/3 mol电子，可提高电流效率

B．以低价态铁的氧化物为电极，可以实现变废(铁锈)为宝(高铁酸盐)

C．自然界几乎没有铁单质,而有大量磁铁矿,该方法的原料来源广泛

D．磁铁矿作为多孔电极不会出现“钝化”现象