(9分)某化学兴趣小组的同学将一枚洁净的铁钉放入食盐水中(如图，装置气密性良好)，一段时间后，进行观察。请你一起参与分析，并完成后续实验设计。
【观察现象】①装置中右侧导管中的液面升高。
②铁钉生锈，试管底部有黑色固体物质。
【提出问题】导管中液体为何升高？黑色固体物质又是什么？
【理论分析】小组同学根据已学过的知识分析得知，液面上升的原因是_______________。
【猜想与假设】小组中的小明同学猜测该黑色固体可能含有：①________，②Fe2O3，③FeCl3，④C四种物质。
【分析与验证】小组同学根据小明的四种猜测做了以下分析：
(1)小红同学认为不可能含有氯化铁，该结论得到小组同学的认可，理由是_______________。
(2)小强同学想证明是否含有碳，他设计了下列方案并进行实验：
| 实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
| 用试管取少量黑色固体，滴加足量稀盐酸一定含有碳 |
|
|
(3)小组同学不能确定是否含有铁，请你帮他们设计方案进行确认：
| 实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
| 你选用的试剂是：________ |
|
|
【知识链接】相信你一定在家中做过铁钉分别在水以及食盐水中生锈的实验，你的结论之一是铁钉在________(填“水”或“食盐水”)中生锈快。
【反思】防止铁制品生锈的方法是________________(写一种)。
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。