某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。设计方案如图，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。
| |
TiCl4 |
Mg |
MgCl2 |
Ti |
| 熔点/℃ |
-25.0 |
648.8 |
714 |
1667 |
| 沸点/℃ |
136.4 |
1090 |
1412 |
3287 |
（1）查阅资料：
①氮气不与炭粉、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO2）饱和溶液混合加热制得氮气。写出该反应的离子方程式： 。
②使上述制得的气体通过___________装置方能获得干燥的N2
（2）实验步骤：
①按图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g氧化铁、2.00g炭粉混合均匀，放入48.48g的硬质玻璃管中；
②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气；
③停止通入N2后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水（足量）变浑浊；
④待反应结束，再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g；
⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为2.00g。步骤②、④中都分别通入N2，其作用分别为 。
（3）数据处理：
①试根据实验数据分析，该反应的气体产物是CO2和CO,理由是____________________
②写出该实验中氧化铁与炭粉发生反应的化学方程式： 。
（4）实验优化：
学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。
①甲同学认为：应将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液，其理由是 。
②pC类似pH，是指极稀溶液中溶质物质的量浓度的常用对数负值。如某溶液溶质的浓度为：1×10-3mol/L，则该溶液中该溶质的pC＝-lg1×10-3＝3。现向0.2mol/LBa(OH)2溶液中通入CO2气体，沉淀开始产生时，溶液中CO32-的PC值为_________（已知：lg2＝0.2；Ksp(BaCO3)＝5.0×10-9）
③从环境保护的角度，请你再提出一个优化方案将此实验装置进一步完善： 。
亚硝酸盐是一种常见的食品添加剂，使用时必须严格控制其用量。为检测某食品中亚硝酸盐含量（通常以1kg样品中含NaNO2的质量计，假定食品本身不参与反应)，某研究小组设计了如下实验方案：
（1）实验过程中需配制500 mL 0.0010 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液，如下图所示的仪器中肯定不需要的是 （填序号），配制上述溶液还需要用到的玻璃仪器是 （填仪器名称）。配制溶液时，定容的操作方法是 。
（2）已知亚硝酸钠(NaNO2)的水溶液呈弱碱性，则亚硝酸的电离方程式为 .
（3）完成并配平实验方案中反应①的离子方程式,并用单线桥表示电子转移的方向和数目：
□MnO
+ □ NO
+ □ 
□ Mn2+ + □ NO
+ □ ,
（4）若称取样品a g进行测定，准确量取12.00 mL 0.0005 mol/L的酸性KMnO4溶液（过量）与溶液
A反应。反应后溶液用0.0010 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2 标准溶液滴定至紫色溶液刚好褪去；重复上述实验2次，平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液10.00 mL，则1 kg样品中 NaNO2的质量为_______mg (用含a的代数式表示).
已知Fe2O3与H2反应会因温度不同而可能生成Fe3O4。某兴趣小组在用H2还原Fe2O3的实验中，用磁铁吸出生成的黑色粉末X。为探究X的组成，他们进行了如下实验：
（1）甲同学认为黑色粉末能被磁铁吸附，因此X是铁。但乙同学不同意他的结论，原因是_______________________。
（2）乙同学先将少量黑色粉末X放入装有足量硫酸铜溶液的烧杯中，振荡，固体部分溶解，有极少量红色物质析出，过滤；然后向滤渣中加入盐酸，滴加几滴KSCN溶液，溶液出现红色。通过现象分析，丙同学得出X的组成是Fe和Fe3O4 .
①滴加KSCN溶液的目的是__________________。
②若将粉末X直接加入盐酸中，再加KSCN溶液，溶液不出现红色，则不出现红色的原因是(用离子方程式表示)______________________。
（3）丁同学的实验方案
操作Z是_________. 通过以上数据，得出2.88 g黑色粉末X中各成分的物质的量为___________。
（4）若FeCO3浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，该变化的化学方程
式为 。
下图为配制0.2mol·L-1Na2CO3溶液250mL示意图。
回答下列问题：
（1）①中应称取Na2CO3_____________g。
（2）图8的操作名称 。
（3）玻璃棒在②、③两步中的作用分别是_____________、_____________。
（4）若出现如下情况，对所配溶液浓度有何影响?（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）
A．某同学在第⑧步观察液面时俯视_____________；
B．没有进行操作步骤④和⑤_____________；
C．在第⑤步不慎有少量液体流到容量瓶外_____________。
某化学课外小组用右图装置制取溴苯，先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器A（A下端活塞关闭）中。
（1）写出A中反应的化学方程式
（2）实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中， 充分振荡，目的是 。
（3） C中盛放CCl4的作用是 。
（4）为证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，可向试管D中加入 ，现象是 ，则能证明该反应为取代反应。另一种验证的方法是向D中加入 ，现象是 。
结合氯气的相关知识解决下列问题。
（1）在实验室中制取Cl2，下列收集Cl2的装置中正确的是 （填字母）。
（2）漂白粉能与盐酸发生反应，但盐酸浓度不同时，漂白粉与盐酸混合发生反应的类型不同。
漂白粉与稀盐酸发生复分解反应，化学方程式为 。
漂白粉与浓盐酸发生氧化还原反应，化学方程式为 。
（3）实验室可以用MnO2和浓盐酸在加热条件下制备Cl2，还可以用KMnO4与浓盐酸在常温下制备Cl2。高锰酸钾溶液常用于物质的定性检验与定量分析。某化学兴趣小组在实验室里欲用KMnO4固体来配制250.00 mL 0.1000 mol/L的KMnO4溶液。
①需用的仪器有天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、 。
②下列操作会导致实验结果偏小的是 （填字母）。
a．加水定容时俯视刻度线
b．容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理
c．颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线又加水补上
（4）氯水中含有多种成分，因而具有很多性质，根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空（a、b、c、d重合部分代表物质间反应，且氯水足量）。
①能证明氯水具有漂白性的是__________(填“a”、“b”、“c”或“d”)。
②c过程中的现象是___________________。