已知浓硫酸和木炭粉在加热条件下可发生化学反应。
（1）上述反应的化学方程式为 。
（2）试用下图所列各装置设计一个实验，来验证上述反应所产生的各种产物。
实验时可观察到装置①中A瓶中的溶液退色，C瓶中的溶液不退色。A瓶中的溶液的作用是
；B瓶中的溶液的作用是 ；C瓶中的溶液的作用是 。
（3）装置②中所加固体药品是无水硫酸铜。可验证的产物是 。
（4）装置③中所盛溶液是澄清石灰水，可验证的产物是 。
X、Y、Z、W四种物质有如下相互转化关系（其中X、W单质，Y、Z为化合物,未列出反应条件）。
Ⅰ．若Z是生活中常用的调味品，W遇淀粉溶液变蓝，则：
（1）常温下，X的颜色是 。
（2）工业上Z有多种用途，用化学方程式表示Z的一种用途 。
（3）生活中所用的Z加入了碘酸钾，过量X与Y溶液反应时可以得到一种碘酸盐，此反应的离子方程式是 。
Ⅱ．若X是工业上用量最大的金属单质，Z是一种具有磁性的黑色晶体，则：
（1）
X与Y反应的化学方程式是 。
（2）若用下列装置只进行Z + W=" X" + Y反应（夹持装置未画出）：
①完成此实验有多步操作，其中三步是：
a．点燃酒精
灯 b．滴加盐酸 c．检验气体纯度
这三步操作的先后顺序是 （填字母）。
②上述装置需要改进，方法是（用文字叙述） 。
（3）将 3.48 gZ加入50 mL4 mol/L的稀HNO3中充分反应，产生112 mL的NO（标准状况），向反应后的溶液中滴加NaOH溶液能产生沉淀。当沉淀量最多，至少需要加入2 mol/L的NaOH溶液 mL (精确到0.1)。
(12分)某探究学习小组的同学学习氨的性质以后，为了探究氨气的某些性质，设计并进行了以下实验：
（Ⅰ）NH3的制取及收集
1.写出实验制取氨气的化学方程式 ；
2.收集氨气的方法是 。
（II）HCl的制取及收集
实验室通常以反应：2NaCl（晶体）+H2SO4（浓）
Na2SO4 + 2HCl↑ 为原理来制取少量HCl气体，试据此分析并回答下列问题：
1.实验室制取HCl气体可选择下列装置中的
| A．实验室制氧气的装置 | B．实验室制氢气的装置 |
| C．实验室制二氧化碳的装置 | D．实验室制氯气的装置 |
（III）验证氨气部分性质的探究实验：
为了同时进行氨气溶于水以及氨气与HCl的反应的探究，同学们积极思考并设计了如下的实验装置图。首先在甲、乙两个干燥的圆底烧瓶中分别收集满了NH3和HCl气体，然后再按如下图所示连接好各个装置（活塞a和b均处于关闭状态），并按以下步骤进行实验：
1.先挤压胶头滴管再打开活塞b，请你预测此时乙中可能观察到的现象是： 
。
发生反应的方程式为： 。
2.待乙中观察到明显现象后立
即关闭活塞b，并打开活塞a，又将可能观察到的实验现象是： 。
(14分) 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 。
（3）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按上图连接装置，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： 。
(20分)某同学用废干电池内的黑色固体(可能含有MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质)进行如图所示实验：
(1)操作③灼烧滤渣时所用主要仪器有酒精灯、玻璃棒、 、 、
等（只需答出三种仪器即可）；
(2)操作④的试管加入③中所得滤渣，试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体，由此推测滤渣可能为MnO2，试管中发生反应的化学方程式： ；
(3)操作③灼烧滤渣中的黑色固体时，产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体，由此推测滤渣中除含有MnO2外，还存在的物质为： 。
(4)已知氯化锌与稀氨水反应先生成Zn(OH)2白色沉淀，Zn(O
H)2可以溶于稀氨水生成可溶性的Zn(NH3)4(OH)2；下列是该同学对操作②的滤液主次成分进行探究的过程：
[猜想I]：主要成分为氯化铵；
[验证（操作）过程]：取少量滤液加入NaOH固体，并加热；
[实验现象]：闻到有轻微的氨味；
[判断猜想]： （填“猜想I成立”或“猜想I不成立”）；
[猜想II]：主要成分为氯化锌；
[验证（操作）过程]： ；
[实验现象]： ；
[判断猜想]：猜想Ⅱ成立；由上述实验得出结论：
操作②的滤液中的主要成分为： ；次要成分为： 。
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