化学实验装置的科学设计是实验是否取得预期效果的关键。某实验小组欲探究碳与浓硝酸反应的情况。甲同学设计了图1装置，认为若有红棕色气体产生就说明碳与浓硝酸发生了反应。
（1）碳与浓硝酸反应的方程式 。甲同学的实验应该在_____ 中进行，才符合化学实验安全性的要求。
（2）乙同学认为红棕色气体不一定是碳与浓硝酸发生反应而得，所以他认为甲同学观点是错误的，他的理由是 (用化学方程式表示)，所以他认为应该检验 (填化学式)的产生来证明碳与浓硝酸反应。为此乙同学查阅相关资料得知“0℃时四氧化二氮为液体”，从而改进了实验装置如图2所示。
（3）请用平衡移动原理解释B装置的作用 （结合方程式与文字表述）。
（4）C装置中出现的现象是 ，经检测C的溶液中还含有少量氮元素，只以NO3－形式存在，写出生成该离子的离子方程式 。
硫酸亚铁晶体（FeSO4•7H2O）在医药上常作补血剂，某课外研究小组测定该补血剂中铁元素的含量，其实验步骤如下：
请回答下列问题：
（1）证明操作Ⅰ滤液中含有Fe2+的方法之一是向滤液中加入NaOH溶液，现象为 ，步骤Ⅱ中发生反应的离子方程式为 ．
（2）写出步骤Ⅳ中一系列处理的操作步骤：过滤、 、灼烧、 、称量．
（3）若实验无损耗，则每片补血剂中含铁元素 g．
（4）该小组有些同学认为用酸性KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定．
①该实验原理用离子方程式可表示为 ．
②实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL，配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外，还需 ．
③该实验中的KMnO4溶液需要酸化，用于酸化的酸是 ．
a．稀硝酸 b．稀硫酸 c．稀盐酸 d．浓硝酸
④若取m g该补血剂用0.1mol•L﹣1的KMnO4溶液进行滴定，在此实验过程中共用去KMnO4溶液100mL，则该补血剂中铁元素的质量分数为 ．
已知：CH3CH2OH+NaBr+H2SO4（浓）
CH3CH2Br+NaHSO4+H2O．
实验室制备溴乙烷（沸点为38.4℃）的装置和步骤如下：
①按图所示连接仪器，检查装置的气密性，然后向U形管和大烧杯里加入冰水；②在圆底烧瓶中加入10mL95%乙醇、28mL浓硫酸，然后加入研细的13g溴化钠和几粒碎瓷片；③小火加热，使其充分反应．
试回答下列问题：
（1）反应时若温度过高可看到有红棕色气体产生，该气体的化学式为 ．
（2）为了更好的控制反应温度，除用图示的小火加热，更好的加热方式是 ．
（3）反应结束后，U形管中粗制的溴乙烷呈棕黄色．将U形管中的混合物倒入分液漏斗中，静置，待液体分层后，分液，取 （填“上层”或“下层”）液体．为了除去其中的杂质，可选择下列试剂中的 （填序号）．
| A．Na2SO3溶液 | B．H2O | C．NaOH溶液 | D．CCl4 |
（4）要进一步制得纯净的C2H5Br，可再用水洗，然后加入无水CaCl2干燥，再进行 （填操作名称）．
（5）下列几项实验步骤，可用于检验溴乙烷中的溴元素，其正确的操作顺序是：取少量溴乙烷，然后 （填序号）．
①加热 ②加入AgNO3溶液 ③加入稀HNO3酸化 ④加入NaOH溶液 ⑤冷却．
某探究小组同学用金属铝分别与稀盐酸或稀硫酸反应的方法研究金属与不同酸反应的差异及影响反应速率的因素．
实验药品：2.0moL/L盐酸、4.0mol/L盐酸、2.0mol/L硫酸、4.0mol/L硫酸，质量和相同的铝片和铝粉（金属表面氧化膜都已除去）；每次实验各种酸的用量均为50.0mL，金属用量均为9.0g．
（Ⅰ）甲同学用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应，实验及其现象如下：
| 反应进程（分钟） |
1 |
2 |
5 |
15 |
20 |
| 4.0mol/L盐酸 |
少量气泡 |
较多气泡 |
大量气泡 |
反应剧烈 |
反应结束 |
| 2.0mol/L硫酸 |
无明显现象 |
极少量气泡 |
少量气泡 |
||
| 4.0mol/L硫酸 |
无明显现象 |
少量气泡 |
有比较连续的气泡 |
请回答：
（1）写出铝与盐酸反应的离子方程式 ．
（2）反应1～15min内，铝与盐酸的反应速率逐渐加快，其原因是 ．
（3）以上探究铝与稀盐酸、稀硫酸反应速率有差异，你认为其原因有哪些可能？请提出你的假设（写出2种可能）：
（Ⅱ）（1）乙同学设计了如下影响反应速率因素的实验（温度控制为25℃和35℃）．请你根据实验目的帮助该同学完成以下实验设计表（用量：酸均为50.0mL、铝为9.0g过量）：
| 实验目的 |
实验 编号 |
温度 |
金属铝 形态 |
盐酸浓度 /mol·L﹣1 |
| 1 实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响； 2实验①和③探究温度对该反应速率的影响； 3实验①和④探究金属规格（铝片、铝粉）对该反应速率的影响． |
① |
25˚C |
铝片 |
4.0 |
| ② |
||||
| ③ |
||||
| ④ |
有一固体混合物，可能由Na2CO3、Na2SO4、CuSO4、CaCl2、KCl等混合而成，为检验它们，做了如下实验：
①将固体混合物溶于水，搅拌后得无色透明溶液；
②往此溶液中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成；
③过滤，将沉淀物置于足量稀硝酸中，发现沉淀全部溶解．
试判断：
（1）固体混合物中肯定有 ，肯定没有 ，可能有 ．
（2）写出实验③中的离子方程式： ．
（3）对可能有的物质进行确认，把③的滤液做进一步鉴别操作，写出你所设计的实验方案（包括具体操作步骤和实验现象） ．
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．
（1）提出假设
①该反应的气体产物是CO2．
②该反应的气体产物是CO．
③该反应的气体产物是 ．
（2）设计方案
如图所示，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．
（3）查阅资料
氮气不与碳、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）饱和溶液混合加热反应制得氮气．请写出该反应的离子方程式： ．
（4）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碳粉混合均匀，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 ．
（5）数据处理
试根据实验数据分析，写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式： ．
（6）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 ．
②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： ．