某学生研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应产物中气体的成分进行研究。

(1)提出假设：该反应的气体产物全部是二氧化碳。

(2)设计方案：将一定量的氧化铁在隔绝氧气条件下与过量炭粉完全反应(如下图)，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，可用来隔绝氧气。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠饱和溶液混合加热反应制得氮气。请写出反应的离子方程式：_____________

_____________________________________________________________________。

(4)实验操作：

操作步骤及实验现象	简  答
①称取3.2 g氧化铁与2 g炭粉均匀混合，放入48.48 g的玻璃管中，按上图装置连接	—
②加热前，先通一段时间纯净、干燥的氮气	其目的是_____________________________
③夹紧T处弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水变浑浊	该现象说明___________________________
④完全反应后，冷却至室温，称得玻璃管和固体的总质量为52.24 g	—

(5)数据处理：经计算，参加反应的碳元素质量为0.48 g,氧元素质量为0.96 g。

(6)得到结论：根据数据处理结果，得出原假设不成立，理由是___________________________。

(7)根据数据处理结果，反应生成的气体是__________，且气体的物质的量之比是__________，该实验的化学方程式为_______________________________________________。

某学生研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应产物中气体的成分进行研究。

(1)提出假设：该反应的气体产物全部是二氧化碳。

(2)设计方案：将一定量的氧化铁在隔绝氧气条件下与过量炭粉完全反应(如下图)，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，可采用隔绝氧气。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠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)实验操作：

操作步骤及实验现象	简答
称取3.2 g氧化铁与2 g炭粉均匀混合，放入48.48 g的玻璃管中，按上图装置连接	—
②加热前，先通一段时间纯净、干燥的氮气	其目的是：_________________
③夹紧T处弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水变浑浊	该现象说明：_________________
④完全反应后，冷却至室温，称得玻璃管和固体的总质量为52.24 g	—

(5)数据处理：经计算，参加反应的碳元素质量为0.48 g，氧元素质量为0.96 g。

(6)得到结论：根据数据处理结果，得出原假设不成立，理由是：__________________________。

(7)根据数据处理结果，反应生成的气体是_________，且气体的物质的量之比是_________，该实验的化学方程式为：___________________________。

某学生研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应产物中气体的成分进行研究。

(1)提出假设：该反应的气体产物全部是二氧化碳。

(2)设计方案：将一定量的氧化铁在隔绝氧气条件下与过量炭粉完全反应(如下图)，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，可用来隔绝氧气。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠饱和溶液混合加热反应制得氮气。请写出反应的离子方程式：_____________

______________________________________________________________________________。

(4)实验操作：

操作步骤及实验现象	简  答
①称取3.2 g氧化铁与2 g炭粉均匀混合，放入48.48 g的玻璃管中，按上图装置连接	—
②加热前，先通一段时间纯净、干燥的氮气	其目的是_____________________________
③夹紧T处弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水变浑浊	该现象说明___________________________
④完全反应后，冷却至室温，称得玻璃管和固体的总质量为52.24 g	—

(5)数据处理：经计算，参加反应的碳元素质量为0.48 g,氧元素质量为0.96 g。

(6)得到结论：根据数据处理结果，得出原假设不成立，理由是___________________________。

(7)根据数据处理结果，反应生成的气体是__________，且气体的物质的量之比是__________，该实验的化学方程式为___________________________________________________________。

（12分）本题包括A、B两小题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题，并在相应的答题区域内作答。若两题都做，则按A题评分。

A．《物质结构与性质》2010年上海世博会场馆，大量的照明材料或屏幕都使用了发光二极管（LED）。目前市售LED品片，材质基本以GaAs（砷化镓）、AlGaInP（磷化铝镓铟）、InGaN（氮化铟镓）为主。砷化镓的品胞结构如图10。试回答：

图10

（1）镓的基态原子的电子排布式是               。

（2）砷化镓品胞中所包含的砷原子（白色球）个数为            ，与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为               。

（3）下列说法正确的是              （填字母）。

A．砷化镓品胞结构与NaCl相同

B．第一电离能：As>Ga 

C．电负性：As>Ga

D．砷化镓晶体中含有配位键

E．GaP与GaAs互为等电子体

（4）N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是               。

（5）砷化镓可由（CH₃）₃Ga和AsH₃在700℃时制得。（CH₃）₃Ga中镓原子的杂化方式

为                 。

B．《实验化学》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。

⑴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          。

⑵设计方案  如图11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。

图11

⑶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：                          。

⑷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              。

⑸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                 。 ⑹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：                              。