请你参与下列探究。
【问题情景】某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时，有较多的气泡放出。这一现象激发起同学们的探究欲望，生成的是什么气体呢？
【提出猜想】从物质组成元素的角度分析，放出的气体可能是SO2、O2、H2。
【查阅资料】SO2易溶于水，它能与NaOH溶液反应，生成Na2SO3和H2O。浓硫酸是干燥剂，能吸水。
【方案设计】依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：
(1)甲同学认为是O2，则检验方法是 。
(2)乙同学认为是SO2，则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量。写出SO2与NaOH反应的化学方程式： 。
(3)实验小组同学合作设计了如下组合实验方案，排除和验证猜想的气体。
如果放出的是O2和H2的混合物，你认为方案中的安全隐患是 。
丙同学认为：为确保安全，实验前应先收集一试管气体，用拇指 ，若不发出 ，方可采用上面的装置进行实验。
【实验探究】经丙同学确认安全后，小组同学首先对装置A进行称量，再将收集到的气体从a通入，过一会儿点燃B处酒精灯；一段时间后，发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色；停止通气，再次称量装置A，发现质量不变。
结论：(4)铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是 。
(5)写出H2还原CuO的化学方程式： 。
【思维拓展】
（6）不通过称量，如何判断SO2与NaOH溶液发生了反应呢？有一同学设计了下图所示的装置进行实验，
发现试管内液面上升，就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论。其他同学认为这一方案不严谨，理由是 。
（典型例题）为测定空气中氧气所占的体积分数，某同学设计如图所示的实验，在一个耐热活塞的底部放一小块（足量）白磷（白磷在空气中燃烧的温度为40 ℃），然后迅速将活塞下压，可以观察到的现象为；冷却至原来温度时，松开手，活塞最终将回到刻度处，试回答白磷燃烧的原因。
（典型例题）小军根据燃烧红磷测定空气中氧气含量的实验原理，认为可用木炭替代红磷测定空气中氧气的含量，并按下图所示装置进行实验。
（1）依据的实验原理是_______________________________。
小军检查装置气密性后，将盛有足量红热木炭的燃烧匙迅速伸入广口瓶中，并把塞子塞紧，待红热的木炭熄灭并冷却至室温后，就打开弹簧夹，并未发现倒吸现象。经过认真分析，小军发现实验失败的原因是（答一条）________________________________________________。
（2）小军反思上述实验的探究过程后认为：用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择和生成物的要求上应考虑的是（答一条）_____________________________。
做完“铁在氧气里燃烧”实验后，某兴趣小组有一些疑惑不解的问题，于是他们进行了以下探究活动，请你一同参与。
[问题1] 细铁丝在氧气中燃烧为什么会“火星四射”?
[查阅资料1]①日常生活中的钢铁制品都含有少量碳杂质。②含碳细铁丝燃烧时，其中的炭粒生成的CO2气体在熔融液态物质中形成气泡，熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象。
[设计实验]为了探究细铁丝在纯氧中燃烧产生“火星四射”现象的原因，该小组同学设计的实验方案是：取长短粗细相同的含碳细铁丝和不含碳的细铁丝，分别在足量的氧气中燃烧，观察现象。你认为他们的方案（填“合理”或“不合理”）。
[实验探究1]小明做细铁丝在氧气中的燃烧实验时，他把细铁丝绕成螺旋状，一端系在一根铁丝上，另一端系上一根火柴。点燃火柴后迅速把铁丝连同火柴一起插入集气瓶下部（没有接触到细沙，如图所示），但不见铁丝燃烧，反复实验均未成功。
该同学认为可能导致失败的原因主要有三种：
A．铁丝表面有锈迹，影响了反应的进行；
B．点燃火柴后立即将它伸入瓶内，火柴燃烧消耗了氧气，不利于铁丝 的燃烧；
C．火柴燃烧时有大量的热量放出，将铁丝和火柴迅速伸至集气瓶下部，因热胀冷缩之故。瓶内氧气会膨胀逸出，使铁丝无法燃烧。
实验：根据以上假设，他对实验应作的相应改进为：
(1) ；(2) ；(3) 。
[问题２]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？
[查阅资料２] ①自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种（FeO极易被氧化为Fe2O3）；②铁的氧化物均能溶于酸的溶液。
[实验探究2]将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入_____溶液，观察到的现象是_____，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。
[问题３]铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢？
[查阅资料３]①Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表：②Fe2O3高温时分解成Fe3O4。
| Fe3O4 |
Fe2O3 |
铁 |
|
| 分解温度/℃ |
1538 |
1400 |
— |
| 熔点/℃ |
— |
— |
1535 |
[理论探讨]
根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在_____之间，在此温度范围内Fe2O3已分解，所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe3O4。
[拓展延伸]
（1）小林同学发现“铁丝”在纯净氧气中燃烧起来，观察到火星四射，并有黑色固体生成，请写出该反应的化学方程式；
（2）Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体，请写出此反应的化学方程式__________；
（3）有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色_____，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理。
小光同学学习化学后知道，镁在氧气中燃烧会生成白色的氧化镁固体。但他在空气中点燃镁条时，却发现在生成的白色固体中还夹杂着少量的淡黄色固体。
[提出问题]为什么会生成淡黄色固体?
[查阅资料]小光查阅资料，记录了下列几种物质的颜色：
| 物质 |
MgO |
MgCl2 |
Mg3N2 |
Mg(NO3)2 |
MgCO3 |
Mg(OH)2 |
| 颜色 |
白色 |
白色 |
淡黄色 |
白色 |
白色 |
白色 |
其他同学认为不必查阅氯化镁，原因是；
[提出猜想]分析资料，小光认为淡黄色固体可能是镁与空气中的反应生成的； [实验探究]小光设计实验证实了自己的猜想，他的方案可能是
；
[实验结论]根据小光的实验结果，写出镁条在空气中燃烧时发生的两个反应的化学方程式：
、。
某实验小组将制作皮蛋的原料生石灰、纯碱和食盐放入水中，充分反应后过滤，得到澄清溶液。对该溶液的组成，甲、乙同学分别做出以下推测：
（1）我认为上述两位同学的推测都有不足，甲同学推测错误的原因是_________________；乙同学推测错误的原因是。
（2）我的推测是：该溶液中一定存在的溶质是_________________。为进一步确定该溶液可能的组成，甲、乙同学设计了如下实验进行探究，
| 实验操作 （填所加试剂的化学式） |
实验现象 |
实验结论 |
该溶液的组成 |
 |
有气泡生成 |
有Na2CO3 |
|
 |
有沉淀生成 |
有Ca(OH)2 |