铁的冶炼与利用是学习和研究化学的重要课题。
Ⅰ．铁的冶炼。竖炉炼铁的工艺流程如图1所示。
（1）“燃烧室”中CH4燃烧的作用是
（2）写出“还原反应室”中炼铁的一个反应的化学方程式 。
（3）CH4与高温尾气中的CO2或H2O都能反应生成CO和H2，则16g CH4在催化反应室中完全反应后，理论上得到H2的质量（m）范围是 。
Ⅱ．铁的利用，利用铁炭混合物（铁屑和活性炭的混合物）处理含有Cu（NO3）2，Pb（NO3）2和Zn（NO3）2的铜冶炼废水。在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中重金属离子的去除率，实验结果如图2所示。
（1）铁炭混合物中铁的质量分数为100%时，水中的Cu2+、Pb2+能被除去、而Zn2+不能被除去，其原因是 。
（2）铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能除去水中少量的重金属离子，其原因是 。
（3）处理效果最好时，铁炭混合物中的铁的质量分数为 。
某兴趣小组做了如下实验：
①在止水夹K1、K2处于关闭状态时，将针筒A中溶液挤入试管B中，接着打开止水夹K1，发现D中的部分溶液被吸入试管B中，充分反应后，试管B留下的溶液也显红色；
②打开止水夹K2，风哨振动鸣叫，C中的部分溶液被吸入B和D中，反应后B、D中溶液都变为无色。
回答：
（1）步骤①中，充分反应后，试管B里的CO2最终转化为 （填化学式）和水。
（2）解释步骤②中“风哨振动鸣叫”的原因 。
（3）实验开始时C、D中两种溶液中溶质质量分数大小关系为：a% b%（选填“＞”“＝”“＜”）
实验室用34克过氧化氢溶液和1克二氧化锰制取氧气，实验的相关数据如图。请回答：
（1）二氧化锰作为催化剂在化学反应前后本身的 都没有发生变化。
（2）反应生成氧气的质量为 g。
（3）计算过氧化氢溶液中溶质的质量分数。（此问必须要有计算过程）
某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，设计实验探究：
[提出问题]甲烷燃烧后生成哪些物质？
[查阅资料]①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；②白色无水CuSO4粉末遇水变蓝色；③CO与人体内的血红蛋白结合，会造成人中毒缺氧。
[猜想与假设]猜想一：CO2、H2O；猜想二：CO、H2O；猜想三：CO2、CO、H2O
[实验探究]将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过如图装置（部分夹持、固定装置省略）进行验证：
（1）实验过程中观察到A中白色粉末变为蓝色，B、E中澄清石灰水变浑浊，D中红棕色粉末变成黑色，由此推断猜想 成立。
（2）实验过程中B装置的作用是 ；该反应的化学方程式是 。
（3）D装置中发生反应的化学方程式是 。
（4）实验过程中用纯净O2而不用空气的原因是 。
（5）实验过程中B、C装置的顺序不能颠倒，原因是 。
[反思与交流]日常生活中，使用含碳燃料定要注意通风，防止 中毒。
结合下列化学实验装置，回答有关问题。
（1）写出图中标有字母的仪器的名称：a ，b 。
（2）实验室用氯酸钾制取氧气时应选择 （填代号）作为发生装置。常温下，下列收集氧气的方法不可行的是 （填字母序号）。
a．向上排空气法
b．向下排空气法
c．排水法
（3）用装置E收集实验室制取的二氧化碳，气体应从 （填“①”或“②”）端进入。
（4）实验室常用装置C代替装置B制取气体，装置C的优点是 。
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