某研究性學(xué)習(xí)小組對過量炭粉與氧化鐵反應(yīng)中氣體產(chǎn)物的成分進(jìn)行了研究。

【提出假設(shè)】該反應(yīng)中的氣體產(chǎn)物可能是CO或者是CO₂和CO的混合物。

【查閱資料】氮氣不與碳、氧化鐵發(fā)生反應(yīng)。實驗室可以用飽和氯化銨溶液和飽和亞硝酸鈉（NaNO₂）溶液混合加熱反應(yīng)制得氮氣。

【設(shè)計方案】如圖所示，將一定量的氧化鐵在隔絕空氣的條件下與過量炭粉完全反應(yīng)，測定參加反應(yīng)的碳元素與氧元素的質(zhì)量比。

試回答下列問題：

（1）廣口瓶內(nèi)盛放的試劑為            ，其作用為                

（2）實驗開始時，應(yīng)先打開彈簧夾，一段時間后關(guān)閉；再點燃酒精噴燈，理由是

（3）稱取3.20g氧化鐵、2.00g炭粉混合均勻，放入質(zhì)量為48.48g的硬質(zhì)玻璃管中；待反應(yīng)結(jié)束，再通一段時間的氮氣。冷卻至室溫，稱得硬質(zhì)玻璃管和固體總質(zhì)量為51.24g。經(jīng)進(jìn)一步測定得知參加反應(yīng)的氧元素質(zhì)量為0.96g。從而確認(rèn)該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是CO₂和CO的混合物，理由是                                  。根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果判斷，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體中n（CO₂）：n（CO）=             。

（4）有同學(xué)認(rèn)為還應(yīng)對該實驗裝置作進(jìn)一步完善，你認(rèn)為應(yīng)作如何改進(jìn)？

（8分）某化學(xué)興趣小組在甲、乙兩個充滿氧氣的密閉容器中各加入一定量的碳粉，在高溫條件下使其充分反應(yīng)，待反應(yīng)結(jié)束后，兩個容器中的碳粉都已完全消失。該小組成員對反應(yīng)后兩容器內(nèi)氣體進(jìn)行如下探究：

⑴小紅同學(xué)對甲容器中氣體的組成提出如下四種猜想：

①只有CO        ②只有CO₂            ③只有O₂          ④CO和O₂的混合氣體

你認(rèn)為上述猜想中明顯不合理的是                     （填序號）

⑵小明同學(xué)認(rèn)為甲容器中的氣體還可能是CO和CO₂的混合氣體,為了驗證自己的猜想，他準(zhǔn)備按下圖所示裝置進(jìn)行探究。

請你回答下列問題：

若小明的猜想成立，則裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是         ；裝置C玻璃管中的實驗現(xiàn)象是                       ，反應(yīng)的化學(xué)方程式是        。

⑶小芳同學(xué)對乙容器中氣體的組成提出了除上述猜想外的另一種合理猜想，她的猜想是                         ，于是她設(shè)計了下列實驗方案驗證其猜想：

【步驟1】先加熱裝有銅絲網(wǎng)的玻璃管一段時間后，再通入乙中的氣體，觀察現(xiàn)象；

【步驟2】將乙中的氣體通入澄清石灰水，觀察現(xiàn)象。

指導(dǎo)老師在分析其實驗方案后，指出了其中存在的錯誤或不足。

①步驟1應(yīng)先通入乙中氣體一段時間后方可加熱。你認(rèn)為這樣修改的原因是      。

②沒有必要進(jìn)行步驟2的實驗，其理由是                                  。

⑷若反應(yīng)前甲、乙兩容器中碳粉與氧氣的質(zhì)量比分別表示為 (m_C/m_O2)甲

和(m_C/m_O2)乙，當(dāng)小明和小芳的猜想均成立時，則(m_C/m_O2)甲__________

(m_C/m_O2)_乙（填“﹥”、“﹤”或“=”）。

針對蘇教版化學(xué)I第75頁上“鐵與氧化性較弱的氧化劑（如鹽酸、硫酸銅溶液等）反應(yīng)轉(zhuǎn)化為+2價鐵的化合物，如果與氧化性較強的氧化劑（如氯氣、雙氧水等）反應(yīng)則轉(zhuǎn)化為+3價的化合物”的敘述，化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組擬通過以下實驗探究“新制的還原性鐵粉和鹽酸的反應(yīng)（鐵過量）”。請你參與探究并回答有關(guān)問題：

（1）通過簡單的化學(xué)實驗檢驗反應(yīng)后混合物中的二價鐵的實驗方法和現(xiàn)象是         ；但在實驗中往往又看到血紅色迅速褪去，同時溶液呈黃色，其可能的原因是：   ；學(xué)生在做實驗時往往滴加雙氧水的濃度過大，或者過量，還看到迅速產(chǎn)生大量氣泡，寫出產(chǎn)生該現(xiàn)象的化學(xué)方程式：                               。

（2）有資料介紹“取少量反應(yīng)液（含二價鐵）先滴加少量新制飽和氯水，然后滴加KSCN溶液，呈現(xiàn)血紅色。若再滴加過量新制氯水，卻發(fā)現(xiàn)血紅色褪去。同學(xué)對血紅色褪去的原因提出各自的假設(shè)。某同學(xué)的假設(shè)是：溶液中的+3價鐵被氧化為更高的價態(tài)�！比绻�+3價鐵被氧化為FeO₄^2-，試寫出該反應(yīng)的離子方程式            。

（3）探究高鐵酸鉀的某種性質(zhì)。

【實驗1】將適量K₂FeO₄固體分別溶解于pH 為 4．74、7．00、11．50 的水溶液中，配得FeO₄^2－濃度為 1．0 mmol·L^-1（1mmol·L^—1 =10^—3 mol·L^—1）的試樣，靜置，考察不同初始 pH 的水溶液對K₂FeO₄某種性質(zhì)的影響，結(jié)果見圖1（注：800min后，三種溶液中高鐵酸鉀的濃度不再改變）。

【實驗2】將適量 K₂FeO₄溶解于pH＝4．74 的水溶液中，配制成FeO₄^2－濃度為 1．0 mmol·L^-1 的試樣，將試樣分別置于 20℃、30℃、40℃和60℃的恒溫水浴中，考察不同溫度對K₂FeO₄某種性質(zhì)的影響，結(jié)果見圖2。則

①實驗1的目的是                                                     ；

②實驗2可得出的結(jié)論是                                              ；

③高鐵酸鉀在水中的反應(yīng)為4 FeO₄^2—＋10 H₂O4 Fe（OH）₃ ＋8OH^—＋3 O₂↑。由圖1可知，800min時，pH=11．50的溶液中高鐵酸鉀最終濃度比pH＝4．74的溶液中高，主要原因是                                             。