（1）人类离不开能源。目前使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、-优题课

氮在周期表中的信息和原子结构示意图如下。根据信息，氮元素的相对原子质量为，原子最外层电子数为；氮元素与氢元素形成的化合物中氮的化合价为，该物质的水溶液 $p H$ 7（填">"、"<"或"="）。

现有下列初中化学常用的制取气体部分装置。请完成以下各题：

A．

B．

C．

D．

（1）写出上图①、②两种仪器的名称：①②。
（2）以高锰酸钾为原料制取氧气，应选用和装置（填字母）来制取并收集，反应的化学方程式是。
（3）我市某中学小曹老师带领学生进行上述实验时，发现"一同学不慎碰倒装满氧气的集气瓶，迅速扶起后，瓶中剩余的氧气仍能使带火星的木条复燃"；对此，小曹老师让该同学往集气瓶装入半瓶水，再用排水法收集 $1 / 2$ 集气瓶的氧气，发现瓶中的氧气也能使带火星木条复燃。
①用下列方案收集" $1 / 2$ 集气瓶的氧气"，其中最合理的是（填字母）。

②用排水法收集气体时，如何判断集气瓶中气体已收集满？
答：。
③空气中氧气的体积分数约为 $21 %$ 。本实验中，集气瓶内的氧气约占总体积的 $%$ ，所以用"使带火星木条复燃"来检验集气瓶中充满氧气的方法不可靠。

观察与比较是化学学习和研究中经常使用的科学方法。请结合下列实验，回答问题：

甲乙丙
（1）甲图实验中，装的注射器容易被压缩。
（2）铁在空气中生锈是铁跟氧气、水等物质作用的结果。乙图的实验目的是为了探究铁生锈时需要。
（3）取一定质量的镁、铁两种金属，分别与相同浓度的稀盐酸反应，产生氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系如丙图所示。图中（填"a"或"b"）曲线表示镁的反应。根据丙图，还可推知反应结束时，镁、铁消耗 $H C l$ 的质量比为。

1909年，化学家哈伯用氮气和氢气在高温高压条件下首次合成了氨气，反应原理是 $N_{2} + 3 H_{2} \overset{高温，高压}{=} 2 N H_{3}$ 。氨气具有可燃性，燃烧时发热量高。近年，科学家发现用催化剂在常温下就能合成氨气，使其有望成为替代氢能的新一代能源。
（1）若用下面三幅模型图表示合成氨气的过程，则从反应开始到完成的排列顺序为（用字母表示）。

（2）氨气燃烧时可能会生成氮氧化物而污染环境，但在一定条件下，氨气燃烧却没有任何污染，该反应原理是 $4 N H_{3} + 3 O_{2} \overset{点燃}{=} 2 X + 6 H_{2} O$ ，其中 $X$ 是。
（3）如果氨气不慎泄露，在关闭阀门和防止明火的前提下，喷洒大量水雾即可。由此可知氨气可能具有的一条性质是。

"西气东输"工程使我市部分区域用上天然气，天然气的主要成分是甲烷（ $C H_{4}$ ）。甲烷是一种无色、无味的气体，密度比空气小。
（1）甲烷在空气中完全燃烧的化学方程式是。
（2）为了安全，在厨房安装天然气泄漏报警器。根据甲烷的性质，可知图中（填" $a$ "或" $b$ "）位置的安装是正确的。

（3）农村利用植物秸秆、牲畜粪便等可制得沼气，其主要成分也是甲烷。请说明使用沼气做燃料的优点：（写出一项即可）。