（Ⅰ）实验目的：研究铁与浓硫酸的反应

（Ⅱ）实验药品：铁钉（表面无铁锈）、浓硫酸、酸性高锰酸钾溶液、品红溶液、氧化铜、硫酸铜溶液

（Ⅲ）实验装置（按从左到右的方向将A装置与B等装置相连）：

（Ⅳ）实验步骤（请将表中空格补充完整）：

（Ⅴ）反思评价

在实验过程中，该同学观察到B装置中溶液颜色逐渐变浅，C装置中溶液颜色未见明显变化。再过一段时间后，E装置中氧化铜粉末由黑色转变为红色，气球F逐渐鼓起，此时C装置中溶液颜色仍未见明显变化。试回答下列问题。

①E装置中氧化铜由黑色变红的原因，可用化学反应方程式表示为：____________________。

②为探究铁钉与浓硫酸在不加热情况下是否发生了反应，请你帮该同学设计实验，填写下表内容：

氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下：

依据上图完成下列问题：

在电解过程中，阴极上生成气体的电子式为      。

（2）精制过程中除去阳离子中的Ca²⁺、Mg²⁺等杂质，除去Mg²⁺的离子方程式为     。

（3）精制过程要除去，可选择下列溶液中的    （填字母序号），并将加入的顺序以箭头符号（↓）的形式画在图上（精制过程中加入试剂从左到右的顺序为先后顺序）。

a.Ba(OH)₂           b.Ba(NO₃)₂          c.BaCl₂

（4）在实际生产中也可以用BaCO₃除去（已知溶解度BaSO₄＜BaCO₃)，试用平衡移动原理加以解释：      。

（5） 脱盐工作中，利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过蒸发、冷却、    、（填操作名称）而制得50%的NaOH溶液。

实验室可以通过以下三条途径按不同要求制取氮气：
①加热NaNO₂（一种致癌物质，有毒）与NH₄Cl的混合物浓溶液制取N₂；
②将空气通过灼热的活性铜粉制得较纯净的N₂；
③加热条件下用NH₃还原CuO得纯净的N₂和活性铜粉．
如图所示，给出了按上述途径制取N₂可供选择的几种实验装置：

请回答下列问题：
（1）按途径①制取N₂时，应选用上述装置中的______（填装置代码）做发生装置．
（2）若只需较纯净的N₂，有同学建议把②和③两条途径协同使用，这样做的好处是______．
（3）按途径③制取N₂时，若气流从左到右的顺序所需的上述装置是：A→C→B→D．在A装置中所需要的试剂是______和______．（写试剂名称）
①甲同学：为通过实验现象验证C处有水产生，必须在C装置前后都连接E装置，其中填充的固体药品按前后顺序分别为______、______．（写试剂名称）
②乙同学：实验过程中，发现黑色固体完全变红，质疑此时红色固体可能含Cu₂O．通过查阅资料知：Cu₂O+2H⁺=Cu²⁺+Cu+H₂O．依据信息，请设计实验证明C处的红色固体中是否含有Cu₂O：______
③丙同学：实验时充分加热，至C装置硬质玻管质量不再减轻为止．实验完毕后，若实验测得收集的N₂体积为aL（已折算为标准状况），硬质玻管质量减轻了bg．则氨分子中氮、氢的原子个数比为（用含a、b的字母的代数式表示）______（此空记3分）．
（4）目前工业上用氮气和氢气直接合成氨，氨经一系列反应可制得硝酸．在以上各步反应中，按要求完成化学反应方程式：
①氮元素只发生还原反应______、
②氮元素既发生氧化反应又发生还原反应：______．