工业上制金属钛采用金属热还原法还原四氯化钛。将钛铁矿和炭粉混合加热进行氯化处理，并使生成的TiCl4在高温下用熔融的镁在氩气中反应可得多孔的海绵钛，这种海绵钛经过粉碎、放入真空电弧炉里熔炼，最后制成各种钛材。下图为某化工企业生产流程示意图：
请回答下列问题：
（1）钛酸亚铁（FeTiO3）中钛元素的化合价为___________。
（2）①中的反应为：2FeTiO3＋6C＋7Cl2
2X＋2TiCl4＋6CO，则X为 （填化学式）。
（3）③中需要氩气（Ar）作保护气，请写出③中反应的化学方程式 ，该反应的基本反应类型是 。
（4）②中为使原料全部转化为甲醇，理论上CO和H2投料的质量比为___________。
某科学兴趣小组查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成氮化镁，设计了如下实验方案进行验证。
步骤1：用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如图所示的装置。另准备一只有一根钢丝穿过的橡皮塞，钢丝末端固定一根镁条。
步骤2：引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞。待充分冷却，观察到广口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空间的1／5左右。
步骤3：往水槽中加水使广口瓶内外水面水平。点燃镁条，更换橡皮塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，发出红光，放出热量。待冷却后广口瓶内水位继续上升。
(1)步骤2的目的是________________________________________________________。
(2)步骤3“待冷却后广口瓶内水位继续上升”，是由于瓶内气压_______（填“大于”、“小于”或“等于”）外界气压。
(3)根据上述实验和你所学的知识，请写出镁在空气中燃烧时的符号表达式：_______
______________________________________________________________________。
央视《每周质量报告》曝光了一种叫“富氧水”的高价饮用水，它是以饮用水为基质，加压充入氧气制得。节目中对“富氧水”有两种截然不同的观点。
观点一：“富氧水”富含氧分子，活性强，易吸收。喝水后氧气通过胃肠绒毛细胞膜直接进入细胞，能有效补充体内的氧，在细胞内分解各种营养物质产生能量。
观点二：“观点一”违背科学常识，是概念炒作，在“忽悠”消费者。
(1)石田教授曾对“富氧水”的效果进行研究。他以10名同学为对象，让同学们在不同时间分别饮用350 mL普通水和“富氧水”，但不告诉他们喝的是哪一种水。同学们喝完水后被要求运动15分钟，然后由研究人员测试并比较反映他们心率和耐力等的生理指标，结果无明显差异。石田教授研究的主要方法属于_______（填“查阅资料”、“建立模型”或“对比实验”）。
(2)人应该是由________系统吸收氧气。下表是人在呼吸时吸入空气与呼出气体成分的比较。平静状态下，如果一个人每次吸人与呼出时的气体都是500 mL，氧气的密度为1.4 g/L，根据表中信息，可求得呼吸1次人体可吸收氧气________mg。因此呼吸1分钟（16次）人体吸收的氧气相当于28瓶500 mL富氧水中的溶氧量。
(3)依据(1)、(2)的分析和所掌握的科学知识，你支持哪种观点？
归纳与演绎是重要的科学方法，也是常用的化学学习方法。
(1)我们已经学过实验室制取氧气和二氧化碳两种气体的反应原理、制取与收集方法。请你归纳出实验室制取气体反应的共同点：_______（填序号）。
①需要加热 ②使用催化剂 ③没有气体参加反应 ④原料为纯净物 ⑤只生成一种气体
(2)选择制取气体的发生装置时要考虑___________________________________，而选择收集气体的装置应考虑_______。
(3)结合图示实验装置，回答下列问题。
①写出带标号仪器的名称：a________，b________。
②小方同学用A装置制取氧气，反应的符号表达式为_____________________．装置中棉花团的作用是_________________________________________________。
③小王同学认为用B装置也可制取氧气，但要考虑控制反应的速率，因此应该把B装置中的b仪器换成________（填一种仪器名称）。
④小明同学本想用B装置制取二氧化碳，但小明爱动手做实验，他找来一些塑料瓶和其他用品，制成如图D所示的装置。该反应的符号表达式是______________，该装置作为制取二氧化碳气体发生装置的优点是____________________________。
(4)实验过程中要进行药品取用、物质加热、仪器洗涤等基本操作，其中往往涉及用量问题。下列关于用量的说法不正确的是________（填序号）。
| A．给试管里的液体加热时，液体不超过试管容积的1/3 |
| B．给烧杯内的液体加热时，液体量不超过烧杯容积的1/3 |
| C．取用液体时，如果没有说明用量，液体一般取5 mL |
| D．使用酒精灯时，酒精灯内的酒精不超过酒精灯容积的2/3 |
(5)通过查阅资料得知：氨气(NH3)是一种密度比空气小且极易溶于水的气体，其水溶液称为氨水；小芳同学加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气，她应选择的反应发生装置是________（填字母），收集氨气时，应从C装置的________(填“c”或 “d”)管口通入。
(6)实验结束后，下列仪器的放置方法正确的是________（填序号）。
小丽同学发现家里有一瓶无标签的无色液体，她为了探究它是何种物质，做了如下实验：
①把此液体编号为A，加热A液体，发现有气体B产生；
②在A中加入黑色粉末C，稍微振荡，在常温下就能迅速产生气体B，且产生了常温下为液体的纯净物D，而C的质量在反应前后没有改变；
③她把B收集起来，用带火星的木条伸入盛有B的集气瓶中，木条复燃并剧烈燃烧；
④她把淡黄色粉末E点燃后放入盛有B的集气瓶中，能剧烈燃烧，生成一种无色有刺激性气味的气体F。
根据小丽的实验，分析A、B、C、D、E、F分别是什么物质，并完成下列填空。
(1)D的化学式：_______，E的化学式：_______。
(2)写出上面②、④实验中涉及的化学反应的符号表达式：
“生活即学习”、“社会即教材”，化学在衣食住行、环境能源、材料科学、医疗卫生等方面越来越大地体现自己的价值。我们要善于利用学到的化学知识来解决各种问题。
(1)为了节约用水，有同学利用所学的知识将浑浊的水用如图甲所示的简易净水器进行净化，其中活性炭的作用是_______。净化后的水硬度大，或者净化后的水中病原微生物过多，都可以采取_______的方法来降低硬度和杀灭病原微生物。
(2)某校开展了以保护大气环境为主题的调查研究活动。下列是某综合实践活动小组的部分研究报告，请加以完善。
①利用火力发电对大气的污染程度较为严重。日前，由BP太阳能参与建设的太阳能光伏发电系统在上海世博园已经正式运行。这套系统能在降低环境污染的同时，将太阳能转化为________能。
②目前列入我国城市空气质量监测项目的污染物主要有三种，图乙中没有涉及的是这三种物质中的哪一种？______________。
③在汽车排气管上安装尾气净化装置，可使尾气中的一氧化碳和一氧化氮在催化剂表面发生反应，产生两种空气组成的气体，一种是空气中最多的气体，另一种是常用于灭火的气体。写出该反应的符号表达式：_________________________。尾气净化装置中的催化剂在使用过程中________（填“要”或“不要”）经常更换，因为_________________________。
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