天然气是一种比较清洁的化石能源，主要成分为甲烷。现对甲烷的制取、性质、应用做以下研究，请回答相关问题。
[制取研究]
查阅资料得知：①通常状况下，甲烷是一种无色无味难溶于水的气体，密度比空气小；
②实验室中常用无水醋酸钠（CH3COONa）和碱石灰（发生反应的是其中的氢氧化钠）两种固体药品，研磨均匀混合，通过加热制取甲烷，同时还生成碳酸钠。
在实验室中：
（1）可用于制取甲烷的发生装置为 （填字母）。
（2）可用于收集甲烷的装置为 （填字母）。
（3）制取甲烷的化学方程式： 。
[性质研究]
用装置F收集了一瓶纯净的甲烷气体，在装置G中进行燃烧实验。
（4）可用水将F中气体压出，通入G中，那么，水应从 端（填“a”或“b”）注入。
（5）点燃后，烧杯内壁看到的现象是 ，同时还生成二氧化碳气体，请设计一个简单实验证明： 。
[应用研究]
尿素[CO（NH2）2]是一种常用氮肥。如图是利用甲烷制尿素的主要流程：
（6）设备I中分离出氮气和氧气的过程发生了 （填“物理变化”或“化学变化”）。
（7）设备Ⅲ中产生并分离开CO2和H2，进入下一设备使用，依据流程图可判断进入设备Ⅳ是 。
（8）设备V中的气体，可以循环利用的是 。
2015年3月22日是第二十三届“世界水日”,3月22-28日是第二十八届“中国水周”。联合国确定2015年“世界水日”的宣传主题是“水与可持续发展”(Water and Sustainable Development)。我国纪念2015年“世界水日”和“中国水周”活动的宣传主题为“节约水资源，保障水安全”。水资源的保护和合理利用已受到人们的普遍关注。请回答下列有关问题：
（1）保持水的化学性质的最小粒子是________。
（2）小恺家屋后刚挖了一口深井，学习化学后，他知道长期饮用硬水会对健康有害。能用 鉴别井水是否为硬水，生活中可用 的方法将硬水软化。
（3）请列举出你在生活中爱护水资源的一种做法： 。
明朝名臣、民族英雄于谦的诗作《石灰吟》：
“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。
粉骨碎身浑不怕，要留清白在人间。”
其中包含了对化学变化的描写，石灰石（主要成分CaCO3），在高温条件下煅烧，会生成氧化钙和二氧化碳。请你写出此反应的化学方程式： ，属于 反应。
在N2、NO、NO2、NH4NO3四种物质中，N元素表现出的化合价共有 种。
（1）电解水实验中,可以观察到，两电极上有 。正极产生的气体是 ，正负极产生的气体体积比约为 ,
（2）请写出该反应的化学方程式 。
按要求用化学符号填空。
（1）2个碳原子 （2）标出氯化亚铁中铁元素的化合价_________