某学习小组做镁带在空气中燃烧实验时，发现生成物中有黑色固体．针对这一现象，他们开展了如下探究活动．请仔细阅读并完成下列探究报告．
【探究目的】探究镁在空气中燃烧产生的黑色固体是镁与空气中什么物质反应产生的．
【分析猜想】分析空气中各种成分，寻找猜想依据．
空气成分之一：
空气成分之二：氧气，与镁反应生成的氧化镁是
空气成分之三：水蒸气，打磨光亮的镁带放入沸水中，表面会附有白色固体并产生大量气泡；再向沸水中滴入无色酚酞试液，呈现红色．则镁在沸水中反应的化学方程式为：
空气成分之四：氮气、二氧化碳．猜想：可能是镁与
或
反应生成黑色固体．
【实验一】镁带与氮气的反应
（一）获取氮气
（1）把空气液化，然后蒸发，先蒸发出来的气体就是氮气．这种方法属于
（2）以下是获取氮气的方法及装置，其中得到氮气较纯的是
（二）燃烧镁带，观察现象
将镁带打磨光亮，点燃，伸入盛
的集气瓶中，瓶内壁附着一层淡黄色的固体．
（三）实验结论：镁与氮气在点燃的条件下发生化合反应生成淡黄色的氮化镁．该反应的化学方程式是
【实验二】将燃着的镁带伸入盛
的集气瓶中，镁带剧烈燃烧，瓶内出现白色固体和黑色固体．
与镁发生了置换反应，生成的黑色固体物质是
【探究结论】镁在空气中燃烧产生的黑色固体是镁与空气中
反应产生的．
材料1：人类要在月球生活居住，首先离不开淡水和氧气，而月球上既没有水又没有空气。科学家发现月球的沙土中含有丰富的含氧钛铁矿，成分为TiO2、Fe2O3的混合物，将这些矿石利用CO来还原提炼单质钛和铁，若用氢气还原，可以得到淡水。将这些矿石通电，还可以从中分离出氧气。
材料2：钛与多数金属一样不能被磁性材料吸引。
（1）月球土壤中存在天然的铁、金（Au）、银等多种金属矿物颗粒。若从铁、金、银混合金属中回收某些金属，将混合金属放入足量的盐酸中充分反应，然后过滤，剩余的固体中的金属是 。
（2）下列实验证明了铁在潮湿的空气里会发生锈蚀，证明氧气一定参加了反应必须要做的实验是 （填序号）。
从铁生锈条件来分析，月球上铁制品（填“易”或“不易”）生锈，原因是： 。
（3）现利用CO来还原TiO2、Fe2O3的混合物提炼单质钛（Ti）和铁，装置如图所示。
试回答：
①写出CO还原钛铁矿生成钛的发生反应化学方程式 。
②可用简单的物理方法将钛和铁两种物质分开，该方法是 。
③就实验操作顺序的问题两位同学出现了分歧。瑞莲同学认为先通一段时间CO排出空气，然后再点燃C和A中的酒精灯，钱旭同学认为这样做不好，其理由是 ；钱旭认为先点燃C和A中的酒精灯，然后再通CO，瑞莲也提出反对，她的理由是 。
老师认为她们的反对意见都有一定道理，于是给这两位同学提供了氮气，帮助她们解决了的困难。你认为她们应是怎么安排通气和点酒精灯的顺序的？ 。
实验装置的设计和组装往往可以优化，请观察下列装置并回答相关问题。
（1）A装置中发生反应的化学方程式是 。
（2）根据A 装置的适用条件改进后得到B装置，其中仪器c 的名称是 。实验室若用B装置制氧气，反应的化学方程式是 。
（3）选择气体收集方法时，气体的下列性质：①颜色 ②密度 ③溶解性 ④可燃性，必须考虑的是 (填序号)。
（4）D装置可用于收集密度比空气 (填“大”或“小”)，且不与空气反应的气体。E装置从a、b 中某一个接口进气，可以代替C、D 装置收集气体，并且可以减少气体向空气中的逸出。现用A、E装置来制取二氧化碳，连接A装置的应是口(填“a”或“b”)。
用下图的装置来测定空气中氧气的体积分数。
（1）盛放在燃烧匙内的物质可用_______。过量的目的是
（2）实验中观察到的现象是__________，同时水进入广口瓶，水的体积约占广口瓶容积的_____________。
（3）如果发现水流入集气瓶的体积不足五分之一，这可能是由哪几种原因引起的?（至少写出两种）
(4)图Ⅰ实验除了可以得出氧气约占空气体积1/5的结论外，还可以得出有关氮气性质的哪些结论
图中A是高粱、玉米和薯类等经过发酵、蒸馏得到的一种可再生能源，现已在汽油中加入一定量的A，可节省石油资源，减少汽车尾气的污染，G是常见白色难溶盐。
（1）物质A俗称；物质E的化学式是
（2）反应①的化学方程式是：；
（3）反应②的基本反应类型是；反应④的基本反应类型是；
（4）反应③的化学方程式是：．
小明和小艳在实验室配制石灰水时，小明同学将两药匙熟石灰样品放入小烧杯中，向其中加入一定量的蒸馏水，充分搅拌后发现烧杯底部仍有不溶性的固体，于是他认为熟石灰样品已经变质。小艳同学不同意他的判断，你认为小艳同学的理由是。同学们针对该熟石灰样品的成分展开了讨论，请你参与讨论并完成实验报告。
【提出问题】 熟石灰样品的主要充分是什么？
【作出猜想】 甲同学猜想是Ca(OH)2；
乙同学猜想是CaCO3
你认为是。
【实验与结论】 请你通过实验验证你的猜想：
| 实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
| 取少量的熟石灰样品于烧杯中，加适量的水充分溶解后过滤。 向滤液中加入适量的溶液； 向滤出固体中加入适量溶液。 |
； 。 |
猜想正确 |
【拓展与应用】小组同学反思了熟石灰变质的原因，认识到实验室应保存熟石灰。