在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下"Fe与水蒸气反应的实验"。
请回答该实验中的问题。
（1）写出该反应的化学方程式 。
（2）实验前必须对整套装置进行的操作是 。
（3）圆底烧瓶中盛装的是水，该装置受热后的主要作用是 。
（4）干燥管中盛装的物质可以是 ，作用是 。
（5）试管中收集到的气体是 ，如果要在A处玻璃管口处点燃该气体，则必须对该气体进行 ，这一操作的目的是 。
地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题，某课题组利用Fe粉和酸性KNO3溶液反应模拟地下水脱氮过程，理想的脱氮原理为：4Fe + NO3- + 10H+ = 4Fe2+ + NH4+ + 3H2O。
（1）研究发现：随着KNO3溶液酸性的减弱，对应还原产物中氮元素的化合价越低。课题组用酸性弱的KNO3溶液进行实验，没有观察到气体生成，则该条件下KNO3的还原产物可能是（化学式）。
（2）实验发现：反应一段时间后，反应体系中NH4+的浓度在增大，Fe2+的浓度却没有增大，可能的原因是。
a．生成的Fe2+水解b．Fe2+被氧化生成Fe3+c．Fe2+被还原成Fe
（3）该课题组拟利用上述脱氮反应研究不同自变量对反应速率的影响。
可能用到的试剂和仪器：粗颗粒Fe粉、细颗粒Fe粉、2．0mol/L KNO3、0．1 mol/L H2SO4、蒸馏水、不同温度的恒温水浴、托盘天平、秒表、离子色谱仪等。
①设计实验方案：在不同的自变量（温度、铁粉颗粒的大小）时，测定（要求所测得的数据能直接体现反应速率大小）。
②参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案（列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据：数据用字母表示）。
【提示】离子色谱仪能跟踪测定溶液中的c(NO3-）
| 物理量 实验序号 |
V（2．0mol/L KNO3）/ mL |
…… |
|
| 1 |
a |
…… |
|
| 2 |
a |
…… |
|
| 3 |
a |
…… |
③进一步的研究表明：将铁粉和活性炭同时加入上述KNO3溶液中，可以明显提高脱氮速率，其原因是。
某小组同学利用铝和氧化铁发生铝热反应后得到的固体进行如下实验。
（1）铝和氧化铁反应的化学方程式是。
（2）固体成分的初步确定。
| 实验序号 |
操作及现象 |
| ⅰ |
取少量固体样品，加入过量稀盐酸，固体溶解，产生无色气体（经检验为H2），溶液呈浅黄色 |
| ⅱ |
向ⅰ中所得溶液中加入少量KSCN溶液，溶液呈浅红色，再加入H2O2溶液至过量，产生无色气体（经检验为O2），溶液变为深红色，且红色很快褪去 |
①由上述实验可知：溶液中Fe元素的存在形式有。
②ⅰ中产生H2的原因是样品中除含Fe外，可能有未反应的Al，为检验样品中是否含Al单质，设计了相关实验，依据的原理是（用离子方程式表示）。
③生成O2的化学方程式是。
进一步的实验表明，上述固体样品中Fe元素的存在形式有：Fe、Fe2O3、Fe3O4。
（3）该小组同学对ⅱ中溶液红色褪去的原因做进一步探究。
| 实验序号 |
操作、现象 |
| ⅲ |
将ⅱ中剩余溶液均分为两份，一份滴加NaOH溶液，产生红褐色沉淀； 另一份滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入盐酸，沉淀不溶解 |
| ⅳ |
取2 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液，滴入KSCN溶液，溶液变为红色，通入一段时间O2，无明显变化。再加入H2O2溶液，红色很快褪去 |
提示：KSCN中S元素的化合价为-2价
①实验ⅲ中白色沉淀的化学式是。
②结合实验ⅲ和ⅳ分析，实验ⅱ中红色褪去的原因是。
③查阅资料得知：Cl-对溶液红色褪去的反应有催化作用，验证该说法应补充的实验和现象是。
卤水中含有丰富的镁离子，可制取多种含镁产品。
（1）向卤水中加入Ca（OH）2制取Mg（OH）2，其离子方程式是。
（2）Mg（OH）2可制取MgO，进而制得金属镁。
①灼烧Mg（OH）2得到MgO的化学方程式是______。
②1200℃，真空条件下用硅铁（含硅单质95~99%）将MgO还原为镁蒸汽（铁不参与反应），其原理可用化学方程式表示为______。
（3）Mg（OH）2可用来制取MgCl2，进而制取金属镁。
①从MgCl2溶液得到MgCl2•6H2O的操作是______、过滤。
②MgCl2•6H2O与SOCl2混合后加热，可获得无水MgCl2（已知SOCl2与水接触时迅速形成白雾，生成SO2）。得到无水MgCl2的化学方程式是______。
（4）Mg（OH）2还可用来制取三硅酸镁（xMgO•3SiO2）。三硅酸镁是医疗上某抗酸药的主要成分。已知硅酸盐的化学式通常用氧化物形式表示，如石棉CaMg3Si4O12表示为3MgO•CaO•4SiO2。
①三硅酸镁中和胃酸的离子方程式是：xMgO•3SiO2＋□H+=□Mg2+＋□SiO2+□___
②为确定xMgO•3SiO2中x值。取三硅酸镁样品0.52 g，加入0.5000 mol/LH2SO4标准液15.00 mL，充分反应后，用0.5000 mol/L的NaOH标准液滴定过量的H2SO4，消耗NaOH标准液14.00 mL。则x=______。
某校兴趣小组对SO2与新制Cu(OH)2悬浊液的反应进行探究，实验如下：
| 装置 |
序号 |
试管中的药品 |
现象 |
持续通入 |
实验Ⅰ |
1.5 mL 1 mol·L-1CuSO4溶液和3.5 mL 1 mol·L-1NaOH溶液混合 |
开始时有砖红色沉淀出现，一段时间后，砖红色沉淀消失，静置，试管底部有少量紫红色固体，溶液呈绿色 |
实验Ⅱ |
1.5 mL 1 mol·L-1CuCl2溶液和3.5 mL 1 mol·L-1NaOH溶液混合 |
开始时有黄色沉淀出现，一段时间后，黄色沉淀消失，静置，生成大量白色沉淀，溶液呈绿色 |
（1）制取新制Cu(OH)2悬浊液的离子方程式为。
（2）甲同学重新用实验II的方法制备新制Cu(OH)2悬浊液，过滤，用蒸馏水洗涤干净。向洗净后的Cu(OH)2中加入5 mL蒸馏水，再持续通入SO2气体，现象与实验I相同，此步实验证明：。检验Cu(OH)2洗涤干净的方法是。
（3）同学们对白色沉淀的成分继续进行探究。查阅资料如下：CuCl为白色固体，难溶于水，能溶于浓盐酸。它与氨水反应生成Cu(NH3)2+，在空气中会立即被氧化成含有蓝色Cu(NH3)42+溶液。
①甲同学向洗涤得到的白色沉淀中加入氨水，得到蓝色溶液，此过程中反应的离子方程式为：CuCl + 2NH3·H2O ="==" Cu(NH3)2+ +Cl- + 2H2O 、 。
②乙同学用另一种方法证明了该白色沉淀为CuCl，实验方案如下：
填写下表空格：
| 试剂1 |
试剂2 |
蒸馏水 |
|
| 现象1 |
现象2 |
③写出实验II中由Cu(OH)2生成白色沉淀的离子方程式：。
（4）丙同学通过实验证明：实验Ⅰ中观察到的砖红色沉淀是Cu2O。完成合理的实验方案：取少量Cu2O固体于试管中， ，则说明砖红色沉淀是Cu2O。
为检验淀粉水解的情况,进行如下图所示的实验,试管甲和丙均用60~80℃的水浴加热5~6 min,试管乙不加热。待试管甲中的溶液冷却后再进行后续实验。
实验1:取少量甲中溶液,加入新制氢氧化铜,加热,没有砖红色沉淀出现。
实验2:取少量乙中溶液,滴加几滴碘水,溶液变为蓝色,但取少量甲中溶液做此实验时,溶液不变蓝色。
实验3:取少量丙中溶液加入NaOH溶液调节至碱性,再滴加碘水,溶液颜色无明显变化。
（1）写出淀粉水解的化学方程式:。
（2）设计甲和乙是为了探究对淀粉水解的影响,设计甲和丙是为了探究对淀粉水解的影响。
（3）实验1失败的原因是。
（4）实验3中溶液的颜色无明显变化的原因是。
（5）下列结论合理的是(填字母)。
a．淀粉水解需要在催化剂和一定温度下进行
b．欲检验淀粉是否完全水解,最好在冷却后的水解液中直接加碘
c．欲检验淀粉的水解产物具有还原性,应先在水解液中加入氢氧化钠中和稀硫酸至溶液呈碱性,再加入新制氢氧化铜并加热
d．若用唾液代替稀硫酸,则实验1可能出现预期的现象